ترانسفورماتور وسیله ای پرکاربرد در زمینه برق و الکترونیک است. این یک دستگاه الکترومغناطیسی است که از اصول اولیه سیستم الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فارادی پیروی می کند. در اینجا به بررسی انواع مختلف ترانسفورماتورهای مورد استفاده در کاربردهای مختلف می پردازیم. با این حال، همه انواع ترانسفورماتورها از یک اصل پیروی می کنند اما در نحوه ساخت آنها متفاوت است
انواع مختلفی از ترانسفورماتور وجود دارد. هیچ اتصال الکتریکی از یک سر ترانسفورماتور به سر دیگر وجود ندارد. با این حال، دو سیم پیچ الکتریکی مستقل می توانند الکتریسیته را با جریان الکترومغناطیسی هدایت کنند. یک ترانسفورماتور دارای چندین پیچ یا سیم در سمت اولیه و سمت ثانویه است. در چند مورد، یک سری از نقاط اولیه، یعنی دو منحنی، به هم متصل می شوند که اغلب به آنها مراکز انشعاب می گویند. این حالت مرکز انشعاب در قسمت دوم نیز دیده می شود.
ترانسفورماتورها را می توان به گونه ای طراحی کرد که بتوانند ولتاژ سمت اولیه را به سمت ثانویه تبدیل کنند. ترانسفورماتورها بر اساس درجه ولتاژشان به سه دسته طبقه بندی می شوند.استپ آپ، استپ آپ و ترانسفورماتور. برای ترانسفورماتور ایزوله، درجه ولتاژ در هر دو جهت یکسان است.
ترانسفورماتورهای کاهنده هم در زمینه الکترونیک و هم در زمینه الکتریکی استفاده می شوند. یک ترانسفورماتور افزایش دهنده ولتاژ اولیه را به ولتاژ پایین تر در خروجی ثانویه تبدیل می کند. این از طریق نرخ گردش اولیه و ثانویه به دست می آید. برای ترانسفورماتور پله‌آپ، تعداد دورهای سمت اولیه بیشتر از سمت ثانویه است. بنابراین، نسبت چرخش اولیه به ثانویه همیشه بیشتر از 1 است.
بسیاری از برنامه های کاربردی در الکترونیک بر روی 5 ولت، 6 ولت، 9 ولت، 12 ولت، 24 ولت یا در برخی موارد 48 ولت کار می کنند. برای تبدیل ولتاژ متناوب 230 ولت تک فاز به سطح ولتاژ پایین مورد نظر، به یک ترانسفورماتور تک فاز نیاز است. در ابزار دقیق و همچنین در بسیاری از انواع تجهیزات الکتریکی، ترانسفورماتورهای افزایش دهنده نیاز اصلی در صنعت برق هستند.
در صنعت برق، ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین در سیستم‌های توزیع برق استفاده می‌شوند که ولتاژهای بسیار بالا را تامین می‌کنند و راه‌حلی کم‌هزینه و مقرون‌به‌صرفه برای نیازهای انتقال برق از راه دور را تضمین می‌کنند.ترانسفورماتور ولتاژ پایین برای تبدیل برق فشار قوی به خطوط برق فشار ضعیف استفاده می شود.
ترانسفورماتور
ترانسفورماتور پله‌آپ دقیقاً برعکس ترانسفورماتور کاهنده است. ترانسفورماتور افزایش دهنده ولتاژ اولیه پایین را به ولتاژ ثانویه بالا افزایش می دهد. این نیز از طریق نرخ گردش اولیه و ثانویه حاصل می شود. برای ترانسفورماتور پله‌آپ، نسبت سیم‌پیچ اولیه به سیم‌پیچ ثانویه کمتر از 1 است. این بدان معنی است که سیم پیچ ثانویه بزرگتر از سیم پیچ اولیه است.
ترانسفورماتور
ترانسفورماتور ایزوله هیچ ولتاژی را تغییر نمی دهد. ولتاژ اولیه و ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور ایزوله همیشه ثابت است. این به این دلیل است که نسبت چرخش اولیه به ثانویه همیشه 1 است. یعنی تعداد دورهای اولیه و ثانویه در یک ترانسفورماتور ایزوله یکسان است.
از ترانسفورماتورهای ایزولاسیون برای جداسازی اولیه و ثانویه استفاده می شود. همانطور که در بالا ذکر شد، ترانسفورماتور هیچ گونه اتصال الکتریکی بین اولیه و ثانویه ندارد و به عنوان یک مانع استفاده می شود که در آن رسانش فقط با شار مغناطیسی اتفاق می افتد.این برای اهداف ایمنی و انتقال صدا یا لغو از اولیه به ثانویه استفاده می شود.
یک ترانسفورماتور هسته آهنی از چندین صفحه آهنی نرم به عنوان ماده اصلی استفاده می کند. به دلیل خواص مغناطیسی عالی آهن، شار ترانسفورماتورهای هسته آهنی بسیار زیاد است. بنابراین ترانسفورماتورهای هسته آهنی نیز کارایی بیشتری دارند.
صفحات هسته آهنی نرم در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارند. حلقه های اولیه و ثانویه یا ضایعات در حلقه قبلی. در مرحله بعد، سیم پیچ جلویی روی یک صفحه هسته نرم آهنی نصب می شود. بسته به اندازه و شکل هسته، انواع مختلفی از بردهای هسته در بازار موجود است. فرم های رایج E، I، U، L و غیره هستند. صفحه آهنی نازک است و بسیاری از صفحات چسب دار هسته واقعی را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، هسته نوع E از صفحات نازک به شکل حرف E ساخته شده است.
صفحات هسته آهنی نرم در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارند. حلقه های اولیه و ثانویه یا ضایعات در حلقه قبلی. در مرحله بعد، سیم پیچ جلویی روی یک صفحه هسته نرم آهنی نصب می شود. بسته به اندازه و شکل هسته، انواع مختلفی از بردهای هسته در بازار موجود است.فرم های رایج E، I، U، L و غیره هستند. صفحه آهنی نازک است و بسیاری از صفحات چسب دار هسته واقعی را تشکیل می دهند. به عنوان مثال، هسته نوع E از صفحات نازک به شکل حرف E ساخته شده است.
همچنین انواع مختلفی از ترانسفورماتورها وجود دارند که در محدوده خاصی کار می کنند. در صنعت الکترونیک و برق، از چندین ترانسفورماتور تخصصی به عنوان ترانسفورماتورهای پله‌آپ یا کاهنده بسته به کاربرد استفاده می‌شود.
بنابراین ترانسفورماتورها را می توان بر اساس کاربرد به صورت زیر طبقه بندی کرد:
محدوده قدرت
ترانس برق
ترانسفورماتورهای اندازه گیری
ترانسفورماتورهای توزیع
دامنه الکترونیکی
ترانسفورماتور شیر
ترانسفورماتور خروجی
در بخش برق، شبکه های برق با انتقال، اندازه گیری و توزیع برق سروکار دارند. با این حال، این یک میدان بسیار بزرگ است که در آن ترانسفورماتورها بخش مهمی از انتقال ایمن برق و تحویل به تجهیزات الکتریکی و کاربران نهایی هستند.
ترانسفورماتورهای مورد استفاده در صنعت برق هم در فضای باز و هم داخلی هستند اما بیشتر در فضای باز هستند.
