تحقیق ترانسفورماتورها

ترانسفورماتور در 43 صفحه word  قابل ویرایش با فرمت doc

ترانسفورماتور دستگاه استاتیكی ( ساكن ) است  كه قدرت الكتریكی ثابتی را از یك مدار به مدار دیگر با همان فركانس انتقال می دهد . ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا كمتر از مدار اول بشود، در صورتیكه جریان مدار دوم كاهش یا افزایش می یابد.

بنابراین اصول فیزیكی ترانسفورماتورها بر مبنای القاء متقابل می باشد كه بوسیله فوران مغناطیسی كه خطوط قوای آن اولیه و ثانویه را قطع         می كند، ایجاد می گردد.

ساده ترین فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سیم القائی است كه از نظر الكتریكی از یكدیگر جدا شده هستند ولی از نظر مدار مغناطیس دارای یك مسیر با مقاومت مغناطیس كم می باشد .

هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای اثر القایی متقابل زیاد می باشند . بنابراین اگر یك سیم پیچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوی مغناطیسی متغیر بوجود خواهد آمد كه بوسیله مدار مغناطیسی ( هسته ترانسفورماتور كه از یكدیگر عایق شده اند ) مدارش بسته شده و در نیتجه بیشتر فلوی مغناطیسی مدار ثانویه را قطع نموده و تولید نیروی محركه التریكی         می نماید. ( طبق قانون فاراده  نیروی محركه القاء شده ) . اگر مدار ثانویه ترانسفورماتور بسته باشد یك جریان در آن برقرار می گردد و        می توان گفت كه انرژی الكتریكی سیم پیچ اولیه ( بوسیله واسطه مغناطیس ) تبدیل به انرژی الكتریكی در مدار ثانویه شده است .

تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور.

بطور كلی سیم پیچ كه به منبع ولتاژ متناوب متصل می گردد را سیم پیچ اولیه یا اصطلاحاً «طرف اول » و سیم پیچی كه این انرژی را به مصرف كننده منتقل می كند ، سیم پیچ ثانویه     « طرف دوم » می نامند .

حال می توان بطور كلی مطالب فوق را بصورت زیر جمع بندی نمود:

بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست كه :

1- قدرت الكتریكی را از یك مدار به مدار دیگر انتقال می دهد. بدون آنكه بین دو مدار ارتباط الكتریكی وجود داشته باشد.

2-  در فركانس مدار هیچگونه تغییری ایجاد نمی نماید.

3-  این تبدیل بوسیله القاء الكترومغناطیسی صورت می گیرد.

4-  در صورتیكه مدار اولیه و مدار ثانویه بسته باشند ، این عمل بصورت القای متقابل و نفوذ در یكدیگر صورت می گیرد.

ساختمان ترانسفورماتور :

اجزای یك ترانسفورماتور ساده عبارتند از :

1- دو سیم پیچ كه دارای مقاومت اهمی و سلفی می باشند.

2-  یك هسته مغناطیسی .

3-  قسمتهای دیگری كه اصولاً مورد لزوم می باشند عبارتند از :

الف : یك جعبه برای قرار دادن سیم پیچ ها و هسته در داخل آن

ب : سیستم تهویه – كه معمولاً در ترانسفورماتورهای با قدرت زیاد، علاوه بر سیستم تهویه می یابد مخزن روغن نیز برای خنك كردن بهتر كار گرفته شود.

ج : ترمینالهایی كه باید سرهای اولیه و ثانویه روی آنها نصب شود.

خصوصیات هسته مغناطیسی :

در تمام انواع ترانسفورماتورها هسته از ورقه های ترانسفورماتور ( ورقه های دینامو ) ساخته می شود كه مسیر عبور فوران مغاطیسی را با حداقل فاصله هوایی ایجاد نماید و جنس آن از آلیاژ فولاد می باشد كه مقداری سیلیس به آن اضافه گردیده است.

با فعل و انفعالاتی كه در متالوژی بر روی این نوع فولاد انجام می شود وعملیات حرارتی كه صورت می گیرد سبب می شود كه پر می ابلیته ( قابلیت هدایت مغناطیسی ) هسته بالا رفته و به عبارت دیگر تلفات هیستر زیس كاهش می یابد و بطور كلی مقاومت مغناطیسی كوچك می گردد.

از طرف دیگر برای كاهش تلفات ناشی از جریان گردابی فوكو هسته ترانسفورماتورها را به صورت ورقه می سازند و اصولاً یك طرف این ورقه ها را با ماده ای كه بتواند فوران مغناطیسی را عبور دهد ولی عایق جریان الكتریكی باشد، می پوشانند و بنابراین این ورقه ها باید به ترتیبی چیده         می شوند كه از یكدیگر عایق الكتریكی باشند.