ترانس چیست
ترانس یا ترانسفورماتر یک وسیله الکتریکی است که از دو یا چند سیم پیچ تشکیل شده و روی یک هسته فلزی قرار دارد. از ترانس برای تبدیل جریان متناوب(AC) استفاده میشود که میتواند افزاینده و یا کاهنده ولتاژباشد. در ترانس، هیچ قطعه متحرکی به کار برده نشده و یک وسیله کاملا ثابت است که قادر است بدون دردسر و برای مدت طولانی کار کند. عملکرد ترانس بر اساس قانون القای مغناطیسی، به این صورت است که یک جریان متغیر در سیم‌پیچ اولیه ترانسفورماتر، موجب تولید میدان مغناطیسی متغیر میشود، که این میدان منجر به ایجاد ولتاژ در سیم‌پیچ ثانویه خواهد شد.
کاربرد ترانس
ترانس ها بر اساس ساختاری که طراحی شده اند مصارف گوناگونی دارند. از ترانس برای ایزوله کردن مدارات الکتریکی و یا در شبکه انتقال استفاده میشود. تقریبا در تمامی وسایل الکتریکی برای کنترل جریان متناوب و افزایش یا کاهش دادن ولتاژ از ترانس استفاده میشود.
ترانس ها از نظر کاربرد، به 4 دسته تقسیم میشوند :
1.ترانس قدرت
2.ترانس توزیع
3.ترانس اندازه گیری
4.ترانس حفاظتی
ترانسفورماتور اندازه گیری
از این نوع ترانس، جهت اندازه گیری مقادیر الکتریکی نظیر ولتاژ، جریان، توان یا قدرت و غیره استفاده می شود.
ترانس افزاینده
در ترانزیستورهای افزاینده، ولتاژ سیم پیچ ثانویه بیشتر از سیم پیچ اولیه است. این عملکرد به دلیل بیشتر بودن دور سیم پیچ ثانویه نسبت به سیم پیچ اولیه میباشد. از این ترانس برای افزایش میزان ولتاژ در نیروگاه ها و همچنین مصارف خانگی مانند ماکرو ویو استفاده میشود. ترانس افزاینده قادر به افزایش ولتاژ بوده و توان ورودی و و خروجی ترانس افزایده یکسان است .
ترانس کاهنده
در ساختار ترانس کاهنده، سیم پیچ اولیه دارای ضخامت کم و دور بیشتر، و سیم پیچ ثانویه دارای ضخامت بیشتر و دور کمتر میباشد. این ترانس برای کاهش ولتاژ بالا برای مصرف کننده طراحی شده است. طراحی ترانس کاهنده جهت انتقال ایمن و مطمئن برق در مصارف صنعتی و لوازم خانگی مورد استفاده قرار میگیرد.
ترانس ایزوله
ترانس ایزوله یک وسیله محافظتی برای جلوگیری از برق گرفتگی افراد و جلوگیری از انتقال بالای ولتاژ Ac برای محافظت از تجهیزات الکتریکی میباشد. طراحی ترانس ایزوله به این صورت است که به واسطه یک میدان مغناطیسی دو مدار الکتریکی از هم جدا (ایزوله) میکند و در بین دو مسیر هیچ انرژی و یا اتصال اهمی وجود ندارد و ارتباط نول با زمین برقرار نمیشود. با توجه به اهمیت ایزولاسیون، در بیمارستانها، اتاق عمل و کلینیک های تخصصی از ترانس ایزوله استفاده میشود. این ترانس در دو نوع (EXTERNAL) خارجی به صورت دستگاه مستقل و یا داخل تابلو برق )INTERNAL) قابل استفاده می باشد. در عین حال تمامی موارد فوق در محیط های صنعتی دارای ماشینهای CNC مانند واتر جت، تراش، فرز، پانچ و … نیز صادق است. ترانسفورماتور ایزولاسیون از انتقال جریان DC مدار به مدار دیگر جلوگیری میکند ولی به جریان AC اجازه عبور می‌دهد.
انواع ترانس های از لحاظ کاربرد
ترانس قدرت
ترانسهای قدرت در ابعاد بزرگتر و تجهیزات حفاظتی بیشتر (عایق بندی و تهویه بیشتر برای خنک سازی) تولید میشوند و در نیروگاه ها و کارخانجات مورد استفاده قرار میگیرند. عملکرد ترانس قدرت در شبکه انتقال ولتاژ بالا، برای کاهش و یا افزایش ولتاژ طراحی شده است. از ترانس قدرت برای انتقال انرژی الکتریکی در هر بخش از مدار، بین ژنراتور و مدارهای اولیه توزیع، استفاده میشود. ترانس قدرت برای مصارفی طراحی شده است که قدرت، از 10MVA فراتر رود.
ترانس توزیع
ترانس توزیع برای تبدیل نهایی ولتاژ در شبکه توزیع برق استفاده میشود و در نوع ترانس های کاهنده قرار میگیرد. از ترانس توزیع در انتهای سیستم انتقال استفاده میشود. این ترانس دارای توانهای مختلفی بوده که معمولا بین 50 تا 1250 ولت بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. ترانس توزیع برای مصارفی طراحی شده است که کمتر از 10MVA مصرف دارند. با توجه به نوع ماده عایق بکار رفته در ترانس توزیع به دو نوع روغنی و خشک تقسیم می شود.
ترانس های ولتاژ
این ترانس در نمونه گیری ولتاژ کاربرد دارد که در کلاسهای مختلفی از لحاظ دقت تولید میشود. ترانس ولتاژ پارس فانال در مدلهای تک فاز، دو فاز و چند فاز موجود میباشد. ترانس ولتاژ نمونه گیر، یک ترانس کاهنده است که دارای سیم پیچ اولیه با ولتاژ زیاد و سیم پیچ ثانویه با ولتاژ کم است. ترانس ولتاژ دارای توان نامی بسیار کمی است و هدف آن فراهم کردن نمونه ای از ولتاژ سیستم قدرت برای دستگاهای اندازه گیری و کنترل میباشد.
ترانس حفاظتی
ترانس حفاظتی همانطور که از نامش پیداست جهت ایزوله کردن مدار مورد استفاده قرار می گیرد که در بخش قبل به توضیح آن پرداختیم.
تعیین سیم پیچ فشار ضعیف و سیم پیچ فشار قوی ترانسفورماتور
برای تشخیص سیم پیچ فشار ضعیف از فشار قوی میتوان از اهم متر استفاده کرد. سیم پیچی که مقاومت اهمی آن بیشتر باشد، فشار قوی است و سیم پیچی که مقاومت اهمی کمتری دارد، فشار ضعیف است. سیم پیچ های فشار ضعیف تحمل ولتاژ کمی دارند ولی میتوانند جریان زیادی را تحمل کنند، به همین دلیل دارای تعداد دور کم و ضخامت زیاد در سیم ها میباشند. در سیم پیچ فشار قوی به علت تحمل ولتاژ زیاد و توان کم، برعکس بوده و سیم پیچ دارای دور بالا و ضخامت کم سیم میباشد. به همین منظور میتوان از قطر سیم پیچ ها نیز طرف فشار قوی و فشار ضعیف را تشخیص داد. سیم پیچی که دور بیشتری دارد فشار ضعیف و سیم پیچی دور کمتری دارد فشار قوی میباشد.