فایل كاربرد ترانسفورماتورها در انتقال انرژي برق
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته برق و مخابرات (آموزش_و_پژوهش)
پيشگفتار :
پيدايش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در اين صنعت بوجود
آورده است :
1-
ارتباط سراسري ميان شبكه هاي مصرف و توليد در سطح يك يا چند كشور
2-
امكان طراحي وسايل الكتريكي با منابع تغذيه دلخواه.
گستردگي منابع انرژي در سطح هر كشور و مقرون به صرف بودن تاسيس
نيروگاههاي برق در نزديكي منابع انرژي ، همچنين ضرورت تعيين محلي خاص براي احداث
سدها سبب مي شود كه هنگام انتقال انرژي الكتريكي با ولتاژ پايين ، تلفات زيادي در
انرژي توليد شده به وجود آيد. بنابراين ، يا بايد نيروگاههاي برق ، محلي طراحي
شوند يا به دليل پايين بودن بازده اقتصادي از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گيري از
ترانسفورهاي قدرت موجب افزايش ولتاژ جريان انتقال و كاهش تلفات انرژي به مقدار
زياد مي شود، در نتيجه :
1-
مشكل انتخاب محل نيروگاه را بر طرف مي كند.
2-
ايجاد شبكه سراسري را ميسر مي
سازد.
3-
مديريت بر شبكه مصرف و توليد را به مراتب گسترش مي دهد
از سوي ديگر كاهش ولتاژ جريان متناوب شبكه با استفاده از ترانسفورماتور
امكان طراحي وسايل الكتريكي ، الكترونيكي ، صوتي ، تصويري و سيستم هاي كنترل را با
هر ولتاژ لازم فراهم مي آورد . همچنين به علت طراحي مدارهاي فرمان الكتريكي با
ولتاژ كمتر، ايمني تكنيسينها و كارگران فني مربوطه در هنگام كار افزايش مي يابد.
اصول و طرز
كار ترانسفورماتور
ترانسفورماتور دستگاه استاتيكي ( ساكن ) است كه قدرت الكتريكي ثابتي را از يك مدار به مدار
ديگر با همان فركانس انتقال مي دهد . ولتاژ در مدار دوم مي تواند بيشتر يا كمتر از
مدار اول بشود، در صورتيكه جريان مدار دوم كاهش يا افزايش مي يابد.
بنابراين اصول فيزيكي ترانسفورماتورها بر مبناي القاء متقابل مي باشد
كه بوسيله فوران مغناطيسي كه خطوط قواي آن اوليه و ثانويه را قطع مي كند، ايجاد مي گردد.
ساده ترين فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سيم القائي است كه از نظر
الكتريكي از يكديگر جدا شده هستند ولي از نظر مدار مغناطيس داراي يك مسير با
مقاومت مغناطيس كم مي باشد .
هر دو سيم پيچ اوليه و ثانويه داراي اثر القايي متقابل زياد مي باشند .
بنابراين اگر يك سيم پيچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوي مغناطيسي متغير
بوجود خواهد آمد كه بوسيله مدار مغناطيسي ( هسته ترانسفورماتور كه از يكديگر عايق
شده اند ) مدارش بسته شده و در نيتجه بيشتر فلوي مغناطيسي مدار ثانويه را قطع
نموده و توليد نيروي محركه التريكي مي نمايد. ( طبق قانون فاراده 
نيروي محركه القاء شده ) . اگر مدار ثانويه
ترانسفورماتور بسته باشد يك جريان در آن برقرار مي گردد و مي توان گفت كه انرژي الكتريكي سيم پيچ
اوليه ( بوسيله واسطه مغناطيس ) تبديل به انرژي الكتريكي در مدار ثانويه شده است .
تعريف مدار اوليه و ثانويه در ترانسفورماتور.
بطور كلي سيم پيچ كه به منبع ولتاژ متناوب متصل مي گردد را
سيم پيچ اوليه يا اصطلاحاً «طرف اول » و سيم پيچي كه اين انرژي را به مصرف كننده
منتقل مي كند ، سيم پيچ ثانويه « طرف
دوم » مي نامند .
حال مي توان بطور كلي مطالب فوق را بصورت زير جمع بندي نمود:
بنا به تعريف ترانسفورماتور وسيله ايست كه :
1-
قدرت الكتريكي را از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد. بدون آنكه
بين دو مدار ارتباط الكتريكي وجود داشته باشد.
2-
در فركانس مدار هيچگونه تغييري
ايجاد نمي نمايد.
3-
اين تبديل بوسيله القاء
الكترومغناطيسي صورت مي گيرد.
4-
در صورتيكه مدار اوليه و مدار
ثانويه بسته باشند ، اين عمل بصورت القاي متقابل و نفوذ در يكديگر صورت مي گيرد.