zohreh
08-20-2008, 10:37 AM
ترانسفورماتور
قسمت اعظم انرژي الكتريكي مورد نياز انسان در تمام كشورهاي جهان ، توسط مراكز توليد مانند نيروگاههاي بخاري ، آبي و هسته*اي توليد مي*شود. اين مراكز داراي توربينها و آلترناتيوهاي سه فاز هستند و ولتاژي كه بوسيله ژنراتورها توليد مي*شود، بايد تا ميزاني كه مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهي چندين مركز توليد بوسيله شبكه*اي به هم مرتبط مي*شوند تا انرژي الكتريكي مورد نياز را بطور مداوم و به مقدار كافي در شهرها و نواحي مختلف توزيع كنند.
در محلهاي توزيع براي اينكه ولتاژ قابل استفاده براي مصارف عمومي و كارخانجات باشد، بايد ولتاژ پايين آورده شود. اين افزايش و كاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام مي*شود. بديهي است توزيع انرژي بين تمام مصرف كننده*هاي يك شهر از مركز توزيع اصلي امكانپذير نيست و مستلزم هزينه و افت ولتاژ زيادي خواهد بود. لذا هر مركز اصلي به چندين مركز يا پست كوچكتر (پستهاي داخل شهري) و هر پست نيز به چندين محل توزيع كوچكتر (پست منطقه*اي) تقسيم مي*شود. هر كدام از اين مراكز به نوبه خود از ترانسهاي توزيع و تبديل ولتاژ استفاده مي*كنند.
بطور كلي در خانواده و توزيع انرژي الكتريكي ، ترانسفورماتورها از اركان و اعضاي اصلي هستند و اهميت آنها كمتر از خطوط انتقال و يا مولدهاي نيرو نيست. خوشبختانه به دليل وجود حداقل وسايل ديناميكي در آنها كمتر با مشكل و آسيب پذيري روبرو هستند. مسلما* اين به آن معني نيست كه مي*توان از توجه به حفاظتها و سرويس و نگهداري آنها غفلت كرد.
تئوري و تعاريفي از ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شكل اوليه وسيله*اي است كه تشكيل شده از دو مجموعه سيم پيچ اوليه و ثانويه كه در ميدان مغناطيسي و اطراف ورقه*هايي از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار مي*گيرند. مقره*ها يا بوشينگها يا ايزولاتورها و بالاخره ظرف يا محفظه ترانسفورماتور.
كار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژي الكتريكي از سيستمي با يك ولتاژ و جريان معين به سيستم ديگري با ولتاژ و جريان ديگر است. به عبارت ديگر ترانسفورماتور دستگاهي است استاتيكي كه در يك ميدان مغناطيسي جريان و فشار الكتريكي را بين دو سيم پيچ يا بيشتر با همان فركانس و تغيير اندازه يكسان منتقل مي*كند.
انواع ترانسفورماتورها
سازندگان و استانداردها در كشورهاي مختلف هر يك به نحوي ترانسفورماتورها را تقسيم بندي كرده و تعاريفي براي درجه بندي آنها ارائه داده*اند. برخي ترانسها را بنا بر موارد و ترتيب بهره برداري آنها متفاوت شناخته*اند، مانند ترانسهاي انتقال قدرت ، اتو ترانس و يا ترانسهاي تقويتي و گروهي از ترانسها را به غير از ترانسفورماتور اينسترومنتي(ترانس جريان و ولتاژ) ، ترانس قدرت مي*نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهايي مي*دانند كه در سمت ثانويه آنها فشار الكتريكي توليد مي*شود.
اين نوع تقسيم بندي در عمل دامنه وسيعي را در بر مي*گيرد كه در يك طرف آن ترانسفورماتورهاي كوچك و قابل حمل با ولتاژ ضعيف براي لامپهاي دستي و مشابه آن قرار مي*گيرند و طرف ديگر شامل ترانسهاي خيلي بزرگ براي تبديل ولتاژ خروجي ژنراتور به ولتاژ شبكه و خطوط انتقال نيرو است. در بين اين دو اندازه (حد متوسط) ترانسهاي توزيع و يا انتقال در مؤسسات الكتريكي و ترانسهاي تبديل به ولتاژهاي استاندارد قرار دارند.
ترانسها اغلب به صورت هسته*اي يا جداري طراحي مي*شوند. در نوع هسته*اي در هر يك از سيم پيچها شام ل نيمي از سيم پيچ فشار ضعيف و نيمي از سيم پيچ فشار قوي هستند و هر كدام روي يك بازوي هسته*اي قرار دارند. در نوع جداري، سيم پيچها روي يك هسته پيچيده شده*اند و نصف مدار فلزي مغناطيسي از يك طرف و نصف ديگر از طرف هسته بسته مي*شود.
در اكثر اوقات نوع جداري براي ولتاژ ضعيف و خروجي بزرگ و نوع هسته*اي براي ولتاژ قوي و خروجي كوچك بكار مي*روند (بصورت سه فاز يا يك فاز).
ترانسهاي تغذيه و قدرت مانند ترانس اصلي نيروگاه ترانس توزيع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهاي قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهي ممكن است در قدرتهاي بالا به دليل حجم و وزن زياد و مشكل حمل و نقل از سه عدد ترانس تك فاز استفاده كنند. ترانسهاي صنعتي مانند ترانسهاي جوشكاري ، ترانسهاي راه اندازي و ترانسهاي مبدل ترانس براي سيستمهاي كشش و جذب كه در راه آهن و قطارهاي الكتريكي بكار مي*رود. ترانسهاي مخصوص آزمايش،* اندازه گيري، حفاظت مصارف الكتريكي و غيره. :-)
قسمت اعظم انرژي الكتريكي مورد نياز انسان در تمام كشورهاي جهان ، توسط مراكز توليد مانند نيروگاههاي بخاري ، آبي و هسته*اي توليد مي*شود. اين مراكز داراي توربينها و آلترناتيوهاي سه فاز هستند و ولتاژي كه بوسيله ژنراتورها توليد مي*شود، بايد تا ميزاني كه مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهي چندين مركز توليد بوسيله شبكه*اي به هم مرتبط مي*شوند تا انرژي الكتريكي مورد نياز را بطور مداوم و به مقدار كافي در شهرها و نواحي مختلف توزيع كنند.
در محلهاي توزيع براي اينكه ولتاژ قابل استفاده براي مصارف عمومي و كارخانجات باشد، بايد ولتاژ پايين آورده شود. اين افزايش و كاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام مي*شود. بديهي است توزيع انرژي بين تمام مصرف كننده*هاي يك شهر از مركز توزيع اصلي امكانپذير نيست و مستلزم هزينه و افت ولتاژ زيادي خواهد بود. لذا هر مركز اصلي به چندين مركز يا پست كوچكتر (پستهاي داخل شهري) و هر پست نيز به چندين محل توزيع كوچكتر (پست منطقه*اي) تقسيم مي*شود. هر كدام از اين مراكز به نوبه خود از ترانسهاي توزيع و تبديل ولتاژ استفاده مي*كنند.
بطور كلي در خانواده و توزيع انرژي الكتريكي ، ترانسفورماتورها از اركان و اعضاي اصلي هستند و اهميت آنها كمتر از خطوط انتقال و يا مولدهاي نيرو نيست. خوشبختانه به دليل وجود حداقل وسايل ديناميكي در آنها كمتر با مشكل و آسيب پذيري روبرو هستند. مسلما* اين به آن معني نيست كه مي*توان از توجه به حفاظتها و سرويس و نگهداري آنها غفلت كرد.
تئوري و تعاريفي از ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شكل اوليه وسيله*اي است كه تشكيل شده از دو مجموعه سيم پيچ اوليه و ثانويه كه در ميدان مغناطيسي و اطراف ورقه*هايي از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار مي*گيرند. مقره*ها يا بوشينگها يا ايزولاتورها و بالاخره ظرف يا محفظه ترانسفورماتور.
كار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژي الكتريكي از سيستمي با يك ولتاژ و جريان معين به سيستم ديگري با ولتاژ و جريان ديگر است. به عبارت ديگر ترانسفورماتور دستگاهي است استاتيكي كه در يك ميدان مغناطيسي جريان و فشار الكتريكي را بين دو سيم پيچ يا بيشتر با همان فركانس و تغيير اندازه يكسان منتقل مي*كند.
انواع ترانسفورماتورها
سازندگان و استانداردها در كشورهاي مختلف هر يك به نحوي ترانسفورماتورها را تقسيم بندي كرده و تعاريفي براي درجه بندي آنها ارائه داده*اند. برخي ترانسها را بنا بر موارد و ترتيب بهره برداري آنها متفاوت شناخته*اند، مانند ترانسهاي انتقال قدرت ، اتو ترانس و يا ترانسهاي تقويتي و گروهي از ترانسها را به غير از ترانسفورماتور اينسترومنتي(ترانس جريان و ولتاژ) ، ترانس قدرت مي*نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهايي مي*دانند كه در سمت ثانويه آنها فشار الكتريكي توليد مي*شود.
اين نوع تقسيم بندي در عمل دامنه وسيعي را در بر مي*گيرد كه در يك طرف آن ترانسفورماتورهاي كوچك و قابل حمل با ولتاژ ضعيف براي لامپهاي دستي و مشابه آن قرار مي*گيرند و طرف ديگر شامل ترانسهاي خيلي بزرگ براي تبديل ولتاژ خروجي ژنراتور به ولتاژ شبكه و خطوط انتقال نيرو است. در بين اين دو اندازه (حد متوسط) ترانسهاي توزيع و يا انتقال در مؤسسات الكتريكي و ترانسهاي تبديل به ولتاژهاي استاندارد قرار دارند.
ترانسها اغلب به صورت هسته*اي يا جداري طراحي مي*شوند. در نوع هسته*اي در هر يك از سيم پيچها شام ل نيمي از سيم پيچ فشار ضعيف و نيمي از سيم پيچ فشار قوي هستند و هر كدام روي يك بازوي هسته*اي قرار دارند. در نوع جداري، سيم پيچها روي يك هسته پيچيده شده*اند و نصف مدار فلزي مغناطيسي از يك طرف و نصف ديگر از طرف هسته بسته مي*شود.
در اكثر اوقات نوع جداري براي ولتاژ ضعيف و خروجي بزرگ و نوع هسته*اي براي ولتاژ قوي و خروجي كوچك بكار مي*روند (بصورت سه فاز يا يك فاز).
ترانسهاي تغذيه و قدرت مانند ترانس اصلي نيروگاه ترانس توزيع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهاي قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهي ممكن است در قدرتهاي بالا به دليل حجم و وزن زياد و مشكل حمل و نقل از سه عدد ترانس تك فاز استفاده كنند. ترانسهاي صنعتي مانند ترانسهاي جوشكاري ، ترانسهاي راه اندازي و ترانسهاي مبدل ترانس براي سيستمهاي كشش و جذب كه در راه آهن و قطارهاي الكتريكي بكار مي*رود. ترانسهاي مخصوص آزمايش،* اندازه گيري، حفاظت مصارف الكتريكي و غيره. :-)