ترانسفورماتورها را با توجه به کاربرد و خصوصیات آنها به سه دسته کوچک متوسط و بزرگ دسته بندی کرد. ساختن ترانسفورماتورهای بزرگ و متوسط به دلیل مسایل حفاظتی و عایق بندی و امکانات موجود ، کار ساده ای نیست ولی ترانسفورماتورهای کوچک را می توان بررسی و یا ساخت. برای ساختن ترانسفورماتورهای کوچک ، اجزای آن مانند ورقه آهن ، سیم و قرقره را به سادگی می توان تهیه نمود.
اجزای تشکیل دهنده یک ترانسفورماتور به شرح زیر است؛
هسته ترانسفورماتور:
هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه های نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای کم کردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور یکپارچه ساخت. بلکه معمولا آنها را از ورقه های نازک فلزی که نسبت به یکدیگر عایقاند، می سازند. این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداکثر 4.5 درصد) که دارای قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیاد است ساخته می شوند.
در اثر زیاد شدن مقدار سیلیسیم ، ورقههای دینام شکننده می شود. برای عایق کردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از یک کاغذ نازک مخصوص که در یک سمت این ورقه چسبانده می شود، استفاده می کردند اما امروزه بدین منظور در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یک لایه نازک اکسید فسفات یا سیلیکات به ضخامت 2 تا 20 میکرون به عنوان عایق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر این ، از لاک مخصوص نیز برای عایق کردن یک طرف ورقه ها استفاده می شود. ورقه های ترانسفورماتور دارای یک لایه عایق هستند.
بنابراین ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور کرد. ورقههای ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و 0.5 میلی متر و در اندازه های استاندارد می سازند. باید دقت کرد که سطح عایق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در یک جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امکان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذکر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا کردن آنها نیز جلوگیری شود.
تعداد صفحه: 12
نوع فایل: Word
فرمت فایل: docx
*** قابل ویـرایش
فهرست صفحه
ترانسفورماتورهای سه فاز 1
هسته های یکپارچه 1
هسته مجزا 3
انتخاب هسته و ابعاد آن 4
تعیین تعداد دور سیم پیچ اولیه 7
بررسی سیم پیچی ترانسفورماتورهای 380/220 ولتی 8
تعیین تعداد دور سیم پیچ ثانویه 12
تعیین قطر سیم ، سیم پیچ اولیه 12
ترانسفورماتورهای سه فاز
ترانسفورماتورهای سه فاز با کی تفاوت مثل ترانسفورماتورهای یک فاز هستند. در محاسبات ترانسفورماتورهای قدرت زیاد ، علاوه بر مسایل مربوط به ترانسفورماتورهای یک فاز ، مسایل ایمنی ، اقتصادی ، تعمیر و نگهداری ، کنترل و … نیز وجود دارند.بدین منظور در تعیین پارامترهای ترانسفورماتورهای سه فاز به جای فرمول ها ، نقش عمده را تجربه و آزمایش های مختلف به عهده می گیرد.
در این مجموعه ترانسفورماتورهای کم قدرت ( حدود چند کیلو وات ) را دنبال خواهیم کرد. در توان های کم از ترانسفورماتورهای سه فاز ممکن است ، استفاده های یک فاز ، دوفاز و سه فاز به عمل آید. بنابراین وجود سیم صفر در ترانسفورماتورهای سه فاز کم قدرت ضروری است.در اتصالات λ / λ ، λ /Δ ، Δ /À ،À/λ که بیشترین کاربرد را در فشار ضعیف صنعت برق دارند ، از سیم صفر استفاده می شود. در بعضی مواقع مخصوصاً در بارهای متعادل یا در موارد اندازه گیری و اتصالات V/V از سیم صفر اصتفاده نمی شود. در ترانسفورماتورهای سه فاز از دو نوع هسته استفاده می شود. این دو نوع عبارتند از:
الف) هسته ای یکپارچه
ب) هسته ای مجزا
هسته های یکپارچه
در هسته های یکپارچه ، سه سیم پیچ مربوط به سه فاز بر روی ستون های هسته کنار هم قرار می گیرند. گرمای ایجاد شده ناشی از تلفات ژولی سیم پیچ ها ، بر روی یکدیگر اثر می گذارند ( گرمای متقابل ). اگر از سیم پیچ ها در هسته های یکپارچه ، در حالت عادی بدون استفاده از وسایل خنک کننده استفاده شود لازم است برای جلوگیری از حرارت متقابل و خطرات ناشی از آن ، چگالی جریان را کمتر انتخاب کرد در حالت عادی چگالی جریان را برای سیم های مسی با در نظر گرفتن توان ترانسفورماتور بین6/1 تا 2 ،A/mm² منظور می کنند. در صورتی که بتوانیم از وسایل خنک کننده مانند فن ها استفاده کرده یا ترانسفورماتورها را در داخل روغن ، قرار دهیم ، می توانیم چگالی جریان را تا 3A/mm² افزایش دهیم.
نکته دیگر در مورد هسته های یکپارچه ، انتخاب چگالی شار (B) می باشد. به خاطر اینکه مدار شار مغناطیسی سیم پیچ ها مشترک است ، لذا جمع جبری فوران ها صفر است. ( φ1 + φ2 + φ3 = 0 ) .
چگالی شار مغناطیسی را با توجه به جنس هسته و شرایط خنک کنندگی در محدوده ی 2/1 تا 35/1 تسلا انتخاب می کنند.
تعداد صفحه: 22
نوع فایل: Word
فرمت فایل: docx
*** قابل ویـرایش
فهرست مطالب
مقدمه
تعریف
اصول پایه
قانون القا
معادله ایدهال توان
مبحث فنی
ملاحظات عملی
شار پراکندگی
تاثیر بسامد
معادله عمومی EMF برای ترانسفورماتورها
تلفات انرژی
مقاومت سیمپیچها
تلفات پسماند (هیسترزیس)
جریان گردابی
تغییر شکل بر اثر مغناطیس
تلفات مکانیکی
مدار معادل
انواع
اتوترانسفورماتور
ترانسفورماتور چند فازه
طبقهبندی
ساختمان
هسته
هسته لایه لایه شده
هستههای یکپارچه
هستههای حلقوی
مقدمه
اهمیت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبکههیا صنعتی، برکسی پوشیده نیست. امروزه یکی از ملزومات اساسی در انتقال و توزیع الکتریکی در جهان ترانسفورماتورها، میباشند.
ترانسفورماتورها در اندازهها و توانهای مختلفی جهت تغییر سطح ولتاژ الکتریکی بهمنظور کاهش تلفات ولتاژ در فرآیند انتقال و توزیع انرژی الکتریکی بهکار میروند. در صنعت سیمان، بهعنوان یکی از مصرف کنندههای بزرگ برق و استفاده از سطوح ولتاژ مختلف در آن، استفاده از ترانسفور ماتورها یکی از ارکان اجتنابناپذیر میباشد. در این مقاله به اختصار ترانسفورماتورها، ساختمان آنها، تعمیرات و نگهداری آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
تعریف
ترانسفورماتور (Transformer) وسیلهای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیمپیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل میکند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیه ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیمپیچ اول میشود، این میدان مغناطیسی به نوبه خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم میشود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ میتواند به ایجاد یک جریان در ثانویه بینجامد.
ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیمپیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیمپیچ اولیهاست:
به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد سیمپیچهای ترانسفورماتور، میتوان امکان تغییر ولتاژ در ثانویه ترانس را فراهم کرد.
یکی از کاربردهای بسیار مهم ترانسفورماتورهای کاهش جریان پیش از خطوط انتقال انرژی الکتریکی است. دلیل استفاده از ترانسفورماتور در ابتدای خطوط این است که همه هادیهای الکتریکی دارای میزان مشخصی مقاومت الکتریکی هستند، این مقاومت میتواند موجب اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات در یک هادی با مجذور جریان عبوری از هادی رابطه 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 هزینههای 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 کاهش مییابد تا به میزان استاندارد مصرف برسد. به این ترتیب بدون استفاده از ترانسفورماتورها امکان استفاده از منابع دوردست انرژی فراهم نمیآمد.
ترانسفورماتورها یکی از پربازدهترین تجهیزات الکتریکی هستند به طوری که در برخی ترانسفورماتورهای بزرگ بازده به ۹۹.۷۵٪ نیز میرسد. امروزه از ترانسفورماتورها در اندازهها و توانهای مختلفی استفاده میشود از یک ترانسفورماتور بند انگشتی که در یک میکروفن قرار دارد تا ترانسفورماتورهای غولپیکر چند گیگا ولت-آمپری. همه این ترانسفورماتورها اصول کار یکسانی دارند اما در طراحی و ساخت متفاوت هستند.