ترانسفورماتور و استابلایزر چهکار میکنند؟
ترانسفورماتور و استابلایزر
ترانسفورماتور که به صورت متداول آن را با نام ترانس هم میشناسیم، نوعی مبدل است که انرژی الکتریکی را با توجه به نوع و اندازه مصرف، به مصرفکننده منتقل میکند. ترانس ها اغلب برای تغییر سطوح ولتاژ به کار میروند. مثلا ولتاژی که در نیروگاهها تولید میشود، باید به سطح ولتاژ بهینه سیستم انتقال و سیستم توزیع برسد. استابلایزر یا تثبیتکنندهها هم عموما در کنار ترانسها و به منظور تثبیت ولتاژ خروجی آنها مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله میخواهیم کمی در مورد ترانس و استابلایزر صحبت کنیم.
آنچه در این مقاله می خوانیم:
- خلاصهای از طرز کار ترانسفورماتورها
- نکاتی در مورد ترانسفورماتورها
- ترانسفورماتور ایزوله
- ترانس و استابلایزر (تثبیتکننده) رلهای
- ترانس و استابلایزر سروو موتوری
دسترسی سریع
خلاصهای از طرز کار ترانسفورماتورها
اساس کار ترانسفورماتور بر مبنای جریان القایی استوار است. یعنی انرژی الکتریکی براثر القا منتقل می شود. ترانس از دو سیمپیچ که به آنها سیمپیچهای اولیه و سیمپیچهای ثانویه میگوییم و یک هسته مغناطیسی که سیمپیچها روی آن سوار می شود، استفاده میکند. با توجه به نوع مصرف و توان خروجی لازم، ابعاد و طرفیت این مبدل هم متغیر خواهد بود. به صورت کلی، با توجه به ولتاژ و توانی که به ترانس داده می شود و از آن تحویل می گیریم، سطح مقطع و تعداد دور سیمپیچ را محاسبه میکنند.
درواقع سیمپیچ اولیه، به منبع توان AC متصل میشود و شار الکتریکی را در هسته ترانسفورماتور ایجاد میکند. در اثر همین شار، ولتاژ روی سیمپیچ دوم یا سیمپیچ ثانویه القا میشود. وقتی یک بار الکتریکی به سیمپیچ ثانویه وصل میکنیم، جریان در سیمپیچ برقرار خواهد شد.
نکاتی در مورد ترانسفورماتورها
توان خروجی ترانس تقریبا با توان ورودی آن برابر است و براساس کیفیت سیمپیچ و سایر اجزای ترانس، این تقریب میتواند بین ۷ تا ۹۹ درصد متغیر باشد.
در ترانسفورماتور، فقط ولتاژ بین ورودی و خروجی قابل تغییر است و فاکتورهایی مانند طول موج، تبدیل AC به DC و مواردی از این دست در ترانس تغییر نمیکند.
ترانسفورماتور براساس تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی القایی و سپس تبدیل انرژی القایی به انرژی الکتریکی فعالیت میکند. لذا، ترانسفورماتور فقط با برق متناوب AC کار خواهد کرد. در صورتی که بخواهیم از ترانس در جریان DC استفاده کنیم، افزایش یا کاهش ولتاژ در جریان DC توسط دیود و ترانزیستور انجام میشود.
ترانسفورماتور ایزوله
ترانس ایزوله دستگاهی است که به منظور حفاظت از شوکهای الکتریکی و حفاظت افراد و کارکنان در محل ورودی برق نصب میشود. درواقع برای محلهایی که امکان برقگرفتگی در آنها زیاد باشد، ترانس ایزوله میتواند یک گزینه خیلی خوب به حساب بیاید.
در ترانس ایزوله ولتاژ ورودی و خروجی برابر است. بااینحساب، هدف از تولید و نصب این نوع ترانس را تنها میتوانیم افزایش ایمنی و حفاظت از مدار و مصرفکنندگان به حساب بیاوریم. در حالت عادی، در جریان برقی که از طریق نیروگاه به ما میرسد، زمین را به عنوان نول درنظر می گیریم. یعنی اگر یک لامپ را به برق شهر و نول آن را به زمین متصل کنید، لامپ روشن خواهد شد. اما با نصب ترانس ایزوله و تبدیل برق از طریق القا در سیمپیچ ثانویه، یک فاز و نول جدید و کاملا متفاوت از ولتاژ ورودی می سازیم.
در حالتی که ترانس ایزوله را در سیستم برق استفاده کرده باشید، اگر یک لامپ را به به فاز خروجی و نول لامپ را به زمین متصل کرده باشید، لامپ روشن خواهد شد یا در صورت روشن شدن، نور بسیار ضعیفی خواهد داشت. با چنین وصفی، امنیت سیستم و افرادی که در محل حضور دارند نیز بالاتر خواهد رفت.
ترانس و استابلایزر (تثبیتکننده) رلهای
به تدریج و با افزایش استفاده از برق در زندگی روزمره و ارائه دستگاههای الکتریکی متنوع و درجه حفاظتهای مورد نیاز برای دستگاهها، تولیدکنندگان ترانس را به سمت تولید ترانس استابلایزر سوق داد. استابلایزر هم از خاصیت القای الکتریکی برای پدید آوردن جریان در سیمپیچ خروجی استفاده میکند. بنابراین هر افزایش یا کاهشی که در ولتاژ ورودی شبکه داشته باشیم، ولتاژ خروجی هم همان مقدار تغییرات را تجربه خواهد کرد. برای آشنایی بیشتر با استابلایزر می توانید به این مقاله از مجله بسپارش به ما مراجعه نمایید.
ترانس استابلایزر با ورودی برق ۲۲۰ ولت کار میکند و در خروجی، با توجه به مقدار دور بر ولتی که برای آن محاسبه می شود، سرهای ولتاژ با مقادیر ۱۸۰، ۱۹۰، ۲۰۰ و… ولت را جدا میکنند و هرکدام از این خروجیها به رله مشخص و مرتبط با آن وصل میشوند. با این تنظیمات، زمان افت یا افزایش ولتاژ ورودی، رله مناسب، خروجی را انتخاب میکند. در نهایت ولتاژ خروجی را با خطای مثبت و منفی ۱۰ ولت نسبت به ۲۲۰ ولت، به مصرفکننده میرساند.
درواقع ترانس استابلایزر با قابلیت پایش ولتاژ ورودی و خروجی، در صورت بروز نوسان، ولتاژ خروجی را افزایش یا کاهش میدهد و به خاطر همین نیز اسم آن را استابلایزر گذاشتهاند. با تمام این اوصاف و با توجه به حساسیت دستگاههای الکتریکی نسبت به نوسان برق، استفاده از ترانسهای استابلایزر در زندگی امروز اجتنابناپذیر است. با توجه به مقدار و میزان توان وسایل مصرفی، باید پیش از خرید و نصب، ظرفیت ترانس مورد نیاز را محاسبه و در محل مناسب نصب کنیم.
کارشناسان متخصص بسپارش به ما توصیه میکنند که موقع نصب استابلایزر، سیم و کابل ورودی استابلایزر باید حداقل ۳۰ درصد بالاتر از توان دستگاه در نظر گرفته شود تا در زمان کاهش ولتاژ برق ورودی و برداشت اضافه جریان، کابل ورودی آسیب نبیند.
ترانس و استابلایزر سروو موتوری
این نوع از تثبیتکننده ولتاژ، شامل موتور سروو، ترانسفورماتور و اتوترانسفورماتور میشود. با استفاده از این اجزا، ترانس سروو موتوری تلاش میکند تا دقت خروجی و زمان تأخیر در رلههای استابلایزر رلهای را برطرف کند.
در ترانس و استابلایزر سروو موتور، سیمپیچ اولیه و ثانویه روی هم و به دور یک هسته گرد مانند رئوستا پیچیده میشود تا در زمان افزایش یا کاهش ولتاژ، ورودی با چرخش و حرکت روی سیمپیچ ثانویه، به ولتاژ دلخواه خروجی میرسد. دقت ولتاژ خروجی در ترانس سروو موتور بیشتر از استابلایزر است اما سرعت بسیار کمتری نسبت به استابلایزر دارد. بنابراین در کاربردهایی مثل لیزر، ترانس و استابلایزر سروو موتور جوابگو نیست و استابلایزر لیزری عملکرد بهتری دارد.
