مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش شناخت ترانسفورماتور Transformator

سیم پیچترانسفورماتور و نحوه اِلقای اِلکتریکی

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

در سیم پیچترانسفورماتور از سیم مسی روکش دار استفاده می‌شود. سطح مقطع سیم‌های ترانس متناسب با جریان برای سیم پیچیترانسفورماتور، معمولاً روی قرقره‌های پالستیکی (ترمو پلاست) مورد نیاز مصرف کننده محاسبه می‌شود. سیم پیچترانسفورماتور‌های کوچک را معمولا می‌پیچند و از سیم‌های الکی با مقطع گرد استفاده می‌کنند. تعداد دور سیم پیچ‌ها را با حرف N نشان می‌دهند. هستۀ ترانسفورماتور ا ز آهن است و به شکل‌های مختلف ساخته می‌شود. برای کاهش تلفات در ترانسفورماتور‌ها، و کاهش حرارت جنس هسته ترانسفورماتور‌ها Transformer را ورق ورق می‌سازند. ورقه‌هایی که شکل »EI » دارند، از جمله ورق‌های پر کاربرد برای هسته ترانسفورماتور هستند.

ترانسفورماتور وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیلهٔ دو یا چند سیم‌ پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیهٔ ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌ پیچ اول می‌شود، این میدان مغناطیسی به نوبهٔ خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌ شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان ثانویه بینجامد.ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیم ‌پیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر نسبت تعداد دور سیم پیچثانویه به سیم‌ پیچ اولیه‌ است. به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد دور سیم‌ پیچ ‌های ترانسفورماتور ، می‌توان امکان تغییر ولتاژ در سیم‌ پیچ ثانویهٔ ترانس را فراهم کرد.

یکی از کاربرد‌های بسیار مهم ترانسفورماتور‌ها کاهش جریان پیش از خطوط انتقال انرژی الکتریکی است. دلیل استفاده از ترانسفورماتور در ابتدای خطوط این است که همه‌هادی‌های الکتریکی دارای میزان مشخصی مقاومت الکتریکی هستند، این مقاومت می‌تواند موجب اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات در یک‌هادی با مجذور جریان عبوری از‌هادی رابطهٔ مستقیم دارد و بنابر این با کاهش جریان می‌توان تلفات را به شدت کاهش داد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به همان نسبت جریان خطوط کاهش می‌‌یابد و به این ترتیب هزینه ‌های انتقال انرژی نیز کاهش می‌‌یابد، البته با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی ولتاژ خطوط در چند مرحله و باز به وسیله ترانسفورماتور‌ها Transformer کاهش می‌‌یابد تا به میزان استاندارد مصرف برسد. به این ترتیب بدون استفاده از ترانسفورماتور‌ها امکان استفاده از منابع دور دست انرژی فراهم نمی‌‌آمد.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک