_ بخش شناخت ترانسفورماتور Transformator
بررسی ترانسفورماتور های اِلکتریکی (Transformator) ولتاژ پایین
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
ترانسفورماتور های ولتاژ پایین برای تبدیل ولتاژ های بالاتر به خروجی های ولتاژ پایین استاندارد استفاده می شوند و از عملکرد ایمن لوازم خانگی، تجاری و صنعتی پشتیبانی می کنند. آنها معمولاً ولتاژ ورودی ۱۲۰ یا ۲۴۰ ولت را به ۱۲ یا ۲۴ ولت تبدیل می کنند که معمولاً برای سیستم های روشنایی، ترموستات ها، زنگ در ها، دستگاه های امنیتی و پنل های کنترل استفاده می شوند. اندازه جمع و جور و طراحی سبک آنها، آنها را برای لوازم الکترونیکی تعبیه شده و ماشین آلات کوچک مناسب می کند.
_lizp.gif)
اصل کار ترانسفورماتور ها بر اساس القای الکترومغناطیسی است. هنگامی که جریان متناوب (AC) از سیم پیچ اولیه عبور می کند، یک میدان مغناطیسی متغیر در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی متغیر می تواند ولتاژی را در سیم پیچ ثانویه القا کند. نسبت دور بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور، نسبت تبدیل را تعیین می کند. اگر تعداد دور های سیم پیچ ثانویه بسیار بیشتر از تعداد دور های سیم پیچ اولیه باشد، ترانسفورماتور یک ترانسفورماتور افزاینده است.
مزایا و معایب ترانسفورماتور های ولتاژ پایین و ولتاژ متوسط
ترانسفورماتور های ولتاژ پایین اندازه کوچکی دارند و حمل و نقل و نصب آنها آسان است. آنها برای محیط های خانگی، تجاری یا صنعتی کوچک بسیار مناسب هستند. ترانسفورماتور های ولتاژ متوسط معمولاً در کاربرد های صنعتی بزرگتر یا سیستم های قدرت استفاده می شوند و می توانند سطوح توان و ولتاژ بالاتری را تحمل کنند.ترانسفورماتورهای فشار ضعیف به دلیل ساختار ساده شان، ممکن است برای همه نوع بار و شرایط مناسب نباشند. ساختار پیچیده ترانسفورماتور های فشار متوسط، آنها را بیشتر مورد استفاده قرار می دهد، اما ممکن است به نگهداری و نظارت بیشتری نیاز داشته باشند.
با توجه به ظرفیت ولتاژ شان، ترانسفورماتور های ولتاژ پایین در مصارف خانگی، استارت آپ‌ها و شبکه های توزیع برق محدود استفاده می شوند. ترانسفورماتور های ولتاژ متوسط در کاربرد های بزرگ تر، از جمله کارخانه های صنعتی، مراکز داده، پست های برق و شبکه، برای کاهش ولتاژ بالا برای توزیع محلی استفاده می شوند. راندمان ترانسفورماتور میزان اثر بخشی انتقال توان ورودی به خروجی با کمترین تلفات را اندازه گیری می کند. به دلیل ظرفیت کمتر و سطح ولتاژ پایین تر، ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین معمولاً تلفات انرژی کمتری (مقدار مطلق) دارند. ترانسفورماتور های ولتاژ متوسط راندمان بالاتری دارند، به عنوان مثال، راندمان ترانسفورماتور های ولتاژ متوسط بیش از 99٪ است. در مقابل، ترانسفورماتور های ولتاژ پایین به ندرت به این عدد می رسند.علاوه بر این، ارزش ترانسفورماتور ولتاژ متوسط در مدیریت پایدار انرژی با کارایی آن در عملیات های بزرگ که باعث صرفه جویی در انرژی و کاهش هزینه های عملیاتی می شود، ترانسفورماتور های ولتاژ پایین و متوسط از نظر مقیاس با هم متفاوت هستند. ترانسفورماتور های ولتاژ پایین کوچک هستند و از آنجایی که برای اهداف خاص در نظر گرفته شده اند، مقیاس پذیری کمتری دارند. در حالی که ترانسفورماتورهای ولتاژ متوسط ممکن است کل سیستم را پوشش دهند، بنابراین اندازه بزرگتری دارند. به همین ترتیب، نصب آنها نیز پیچیده تر است.هزینه ترانسفورماتور های ولتاژ متوسط در اندازه بزرگتر، طراحی دقیق تر، استاندارد های بالاتر مقاومت در برابر ولتاژ و مواد گران تر آنها نهفته است. در یک ترانسفورماتور، ولتاژ با جریان رابطه معکوس دارد.هنگامی که توان خروجی (ظرفیت) یک ترانسفورماتور مشخص باشد، اگر ولتاژ افزایش یابد، جریان نیز به همان نسبت کاهش می یابد. جریان کمتر به معنای اتلاف انرژی کمتر است زیرا اتلاف انرژی متناسب با مجذور جریان است. در نتیجه، یک ترانسفورماتور ولتاژ متوسط می تواند هنگام انتقال همان توان، سیم های نازک تری در داخل خود داشته باشد و هزینه و وزن مواد را کاهش دهد.همچنین، به دلیل راندمان و تلفات انرژی کمتر، ممکن است در طول زمان هزینه های عملیاتی کمتری داشته باشند.
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک