مقاومتهای طرف ثانویه ، RS و XS باید به طرف اصلی منتقل شوند. این مقاومت ها در واقع برابر با تلفات مس و پراکندگی در طرف ثانویه هستند و با سیم پیچ ثانویه در سری قرار می گیرند.
دایره موازی حاصل ، دایره موازی دقیق نامیده می شود ، اگرچه در این دایره معادل آن ، برخی ملاحظات پیچیده مانند اثرات غیرخطی را نادیده می گیرد.

انواع مختلفی از ترانسفورماتورها را به منظور دستیابی به اهداف استفاده از آنها در برنامه های مختلف ایجاد کنید. از میان اینها انواع مختلفی از ترانسفورماتورهای بیشتر وجود دارد که می توان به شرح زیر اشاره کرد:

ترانسفورماتور مطابق با مقاومت
ترانس برق
ترانسفورماتور فعلی
مبدل هسته هوا
یک راکتور برای اشباع
ترانسفورماتور اتصال مثلثی باز (V-V) و ترانسفورماتور Scott-T (اتصال اسکات)
ترانسفورماتور دیفرانسیل خطی متغیر

ترانسفورماتور اتوماتیک ترانسفورماتور است که فقط از یک سیم پیچ تشکیل شده است. این سیم پیچ دارای دو انتهای ورودی و خروجی است و یک انتهای بین آنها. می توان گفت سیم پیچ کوتاه تر (که سیم پیچ ثانویه در ترانسفورماتور کاهنده در نظر گرفته می شود) بخشی از سیم پیچ بالاتر است. در چنین ترانسفورماتورها ، تا زمانی که نسبت سرعت ولتاژ در دو چرخه برابر باشد ، ولتاژ خروجی از نسبت سیم پیچ تعداد چرخش سیم پیچ ها به ولتاژ ورودی بدست می آید. با قرار دادن تیغه کشویی به جای مرکز ترانسفورماتور می توان تا حدودی نسبت سیم پیچ اصلی و فرعی را تغییر داد و بدین ترتیب ولتاژ ترمینال خروجی ترانسفورماتور را تغییر داد. مزیت استفاده از ترانسفورماتورهای اتوماتیک کمتر است زیرا از دو سیم پیچ استفاده می کنند و فقط از یک سیم پیچ استفاده می کنند.

ضرر چنین ترانسفورماتورها این است که نمی توان آنها را با ترانسفورماتور جدا کرد و مشکل دیگر عدم امنیت هنگام استفاده از آن است. اگر سیم ثانویه قطع یا سوزانده شود ، ممکن است باعث شود خروجی همان ولتاژ ورودی باشد.

ترانسفورماتور سه فاز
دو نوع ترانسفورماتور سه فاز از نظر ظاهر وجود دارد:
ترانسفورماتورهای سه فاز ترانسفورماتورهای سه فاز متشکل از سه ترانسفورماتور تک فاز.
ترانسفورماتورهای یکپارچه متشکل از یک هسته مشترک.
ترانسفورماتورهای سه فاز ترانسفورماتورهای سه فاز: این ترانسفورماتورها از سه ترانسفورماتور تک فاز با سه سیم پیچ اصلی و سه سیم پیچ ثانویه تشکیل شده است که باید به روش های زیر به هم متصل شوند:
اتصال ستاره-ستاره (Y-Y): سه سیم پیچ اصلی به شکل ستاره و دیگری به شکل ستاره تشکیل شده اند. از این اتصال بندرت استفاده می شود.

اتصال مثلثی-مثلثی (∆-∆): اتصال سیم پیچ اولیه و فرعی به صورت مثلث است. مزیت این اتصال این است که می توان یکی از ترانسفورماتورها را برای تعمیر برای تعمیر از مدار خارج کرد و دو ترانسفورماتور باقیمانده می توانند اشتراک سه فاز را فراهم کنند.

اتصال مثلث Star (Y-Δ): در این نوع اتصال از فشار قوی برای کاهش ولتاژ استفاده می شود ، زیرا در اتصال ستاره ، ولتاژ خط بر روی دو سیم پیچ اعمال می شود ، اما در یک مثلث بر روی یک سیم پیچ اعمال می شود.

اتصال Triple Star (Δ-Y): برای افزایش ولتاژ ، ژنراتورهای دارای ولتاژ بالا در نیروگاه ها نصب می شوند زیرا طرف ستاره به یک ولتاژ بالا متصل شده و نقطه خنثی را می توان زمین زد ، حتی در سیستم های کم فشار این سیستم برای مصارف خانگی. و از نظر تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا مشترکانی وجود دارند که به برق تک فاز نیاز دارند و برخی به برق سه فاز نیاز دارند

مرتب سازی
ورودی و خروجی ترانسفورماتور برای تثبیت ولتاژ و محافظت از 6 کیلووات 220 ولت. اتصال مناسب فاز و صفر به فاز صحیح و ورودی صفر برای جلوگیری از رعد و برق طوفان دو فاز بسیار مهم است. شما باید این مسئله را بررسی کرده و آن را با راهنما تطبیق دهید ، زیرا برخی از شرکت ها مجوزهای نصب را به خرده فروشان می دهند و ممکن است جزئیاتی در تعهد کار وجود داشته باشد.

با توجه به کاربردهای مختلف ترانسفورماتورها ، آنها طبق پارامترهای مختلف طبقه بندی می شوند:
بر اساس طبقه برق: از کسری از ولتاژ-آمپر تا بیش از هزار مگاوات آمپر.
بر اساس دامنه فرکانس: فرکانس قدرت ، فرکانس صوتی ، فرکانس رادیویی
بسته به دسته ولتاژ: از چند ولت تا چند صد کیلوولت
بسته به نوع خنک کننده: خنک کننده هوا ، خنک کننده روغن ، خنک کننده فن ، خنک کننده آب.
بسته به نوع کاربرد: منبع تغذیه ، تنظیم امپدانس ، تثبیت کننده ولتاژ و جریان خروجی یا عایق موجود در مدار.
با توجه به هدف نهایی برنامه: تقسیم ، اصلاح ، ایجاد قوس ، ایجاد تقویت کننده.
بستگی به نسبت پیچش دارد: افزایش می یابد ، کاهش می یابد ، جدا شده ها (تقریباً با همان نسبت به دو پیچ) ، متفاوت است.

ساختمان
هسته
لایه هسته
لایه هسته ترانسفورماتور جریان پوست را به شدت کاهش می دهد.

تعاریف ساده شده در بالا بسیاری از مسائل پیچیده پیرامون ترانسفورماتور را در بر نمی گیرد.
در ترانسفورماتور ایده آل ، ترانسفورماتور شامل یک هسته بدون مقاومت مغناطیسی و دو سیم پیچ بدون مقاومت الکتریکی است. هنگامی که ولتاژ به ورودی اصلی ترانسفورماتور اعمال می شود ، باید جریان کوچکی از طریق سیم پیچ اصلی جریان یابد تا جریان در مدار مغناطیسی پایه ایجاد شود. از آنجا که هسته موجود در ترانسفورماتور ایده آل مقاومت مغناطیسی ندارد ، این جریان حداقل خواهد بود ، در حالی که در ترانسفورماتور واقعی این جریان بخشی از تلفات ترانسفورماتور خواهد بود.

ملاحظات عملی
در ترانسفورماتورهای ایده آل ، شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ اول کاملاً توسط سیم پیچ دوم جذب می شود ، اما در واقع بخشی از شار مغناطیسی است که در فضای اطراف پراکنده شده است (نشت می کند). به جریان که در طول انتقال از مسیر خود جدا می شود جریان جریان نامیده می شود. این جریان نشتی دارای اثر القایی بر روی کویل ها می باشد ، در نتیجه در هر چرخه انرژی در کویل صرفه جویی می شود و در نیمه آخر چرخه آزاد می شود. این اثر باعث کاهش مستقیم انرژی نخواهد شد ، اما به دلیل فاز متفاوت باعث ایجاد مشکل در تنظیم ولتاژ خواهد شد و در نتیجه باعث می شود ولتاژ ثانویه نسبت واقعی آن به ولتاژ اولیه حفظ شود. این اثر به ویژه در بارهای بزرگ ظاهر می شود. به همین دلیل ، ترانسفورماتورهای توزیع به گونه ای طراحی شده اند که حداقل تلفات نشتی داشته باشند.

با این حال ، در برخی از برنامه ها ، ضرر بالا نشت یک مزیت است. در این مبدل ها ، آنها با استفاده از روش هایی مانند ایجاد مسیر مغناطیسی طولانی ، شکاف هوا یا مسیر جانبی مغناطیسی ، جریان نشتی را افزایش می دهند. دلیل افزایش عمدی تلفات پراکندگی در این ترانسفورماتورها ، توانایی بالای این نوع ترانسفورماتور در مقاومت در برابر اتصال کوتاه است. این مبدل ها برای تأمین انرژی بارهای منفی از قبیل دستگاه های جوشکاری (یا تجهیزات دیگری که از قوس الکتریکی استفاده می کند) و لامپ های بخار جیوه و پانل های نئونی یا برای تأمین امنیت در بارهایی که احتمالاً مدارهای کوتاه وجود دارد استفاده می شود.

اثر فرکانس
مشتق زمان در قانون القایی فارادی نشان می دهد که جریان در سیم پیچ برابر با تمامیت ولتاژ ورودی است. در ترانسفورماتورهای ایده آل ، افزایش جریان سیم پیچ به صورت خطی است ، اما در عمل شار مغناطیسی با سرعت نسبتاً بالایی افزایش می یابد و این افزایش تا رسیدن شار به نقطه اشباع مغناطیسی هسته ادامه می یابد. با توجه به افزایش ناگهانی جریان مغناطیسی در ترانسفورماتور واقعی ، همه مبدل ها باید همیشه با جریان متناوب سینوسی (نه پالس) کار کنند.

معادله EMF عمومی برای ترانسفورماتورها
اگر شار مغناطیسی سینوسی در نظر گرفته شود ، رابطه بین ولتاژ E با فرکانس منبع f و تعداد چرخش N و سطح مقطع هسته A و حداکثر چگالی مغناطیسی B از روابط عمومی EMF به شرح زیر بدست می آید:

برای ترانسفورماتور با چگالی مغناطیسی ثابت ، EMF با افزایش فرکانس افزایش می یابد ، اثر آن می تواند از معادله عمومی EMF محاسبه شود. بنابراین ، با استفاده از ترانسفورماتورها در فرکانس های بالاتر ، می توان راندمان آنها را در رابطه با وزن آنها افزایش داد ، زیرا یک ترانسفورماتور اندازه ثابت پایه در فرکانس های بالاتر می تواند انرژی بیشتری را بین سیم پیچ ها جابجا کند و برای ایجاد مقاومت مداوم به تعداد کمتری از سیم پیچ ها نیاز است. . با این حال ، اورکلاک می تواند به ضررهای مضاعف مانند تأثیرات سیستم سیستم پایه و سطحی منجر شود. در هواپیماها و برخی تجهیزات نظامی از فرکانس 400 هرتز استفاده می شود ، زیرا با این کار علاوه بر افزایش برخی از تلفات ، می توان اندازه تجهیزات را کاهش داد.

به طور کلی ، استفاده از ترانسفورماتور می تواند در ولتاژ اسمی افزایش یابد ، اما فرکانس اسمی جریان مغناطیسی و در نتیجه در فرکانس پایین تر از فرکانس دارای امتیاز جریان مغناطیسی می تواند بسیار افزایش یابد. با این حال ، استفاده از ترانسفورماتورها باید قبل از انجام بررسی در فرکانس های بالاتر یا پایین تر از فرکانس امتیاز سنجیده شود تا شرایط کار ایمن ترانسفورماتور مانند ولتاژ و تلفات و استفاده از سیستم خنک کننده ویژه را بررسی کنید. به عنوان مثال ، ترانسفورماتورها برای محافظت در برابر ولتاژ به دلیل افزایش فرکانس باید به رله های حفاظت ولتاژ برای هر فرکانس مجهز شوند.

دوستان عزیز ، در جلسات قبلی با برق آشنا شدیم و تفاوت جریان مستقیم و جریان متناوب را درک کردیم. در این جلسه می خواهیم اولین مؤلفه برق و الکترونیک را معرفی کنیم. این عنصر ترانسفورماتور است و این عنصر در ابعاد کوچک در الکترونیک و در ابعاد بزرگ در برق صنعتی و الکترونیک قدرت استفاده می شود. البته باید یادآوری کنم که تئوری ما تئوری و محاسباتی نیست و در زیر هر پست سعی می کنم منابع خوبی برای محاسبه ارائه دهم.

ترانسفورماتور چیست؟
ترانسفورماتور یا به طور معمول ترانسفورماتور ، عنصری یا قطعه ای است که از دو سیم پیچ تشکیل شده است ، که معمولاً روی یک هسته فلزی از مواد مختلف باد می کنند ، در تصویر زیر می توانید به وضوح آنچه را که گم شده ام را ببینید!

این ترانسفورماتور اکنون چه کاری انجام می دهد؟
وقتی یک ترانسفورماتور روی سیم پیچ AC یا AC اعمال می شود ، جریان را به صورت بی سیم و بدون اتصال سیم به اصطلاح سیم پیچ دیگر منتقل می کند ، یا به اصطلاح القایی!

بگذارید یک مثال ساده را برای شما مثال بزنم: در خانه های شما مشاهده کرده اید که در دستگاه ها مخصوصاً تلویزیونهای CRT و Sega که ما به عنوان کودک استفاده می کردیم ، می گوید: 220 ولت یا 110 ولت ، که در ایران 220 ولت است ، اما دستگاه های مختلف لزوماً مانند 220 ولت ولتاژ ثابت ندارند. آنها کار نمی کنند ، اما می بینید که 220 ولت در تمام دستگاه ها نوشته شده است! به طور خلاصه ، با یک ترانسفورماتور (اکنون که ارائه دهندگان سوئیچینگ رشد کرده اند ، اعضای حرفه ای اهمیتی نمی دهند.

مثلا در تلویزیون ما یک ترانسفورماتور برای مدارها داریم که ولتاژ را کم می کند ، مثلاً به 24 ولت ، و ما یک ترانسفورماتور رو به رشد داریم که 220 ولت را به 5000 ولت تبدیل می کند!

تعریف علمی ترانسفورماتور
ترانسفورماتور وسیله ای است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر از طریق دو یا چند چرخش از طریق القاء الکتریکی منتقل می کند.

از آنجا که جریان در مدار اول (ترانسفورماتور اولیه) یک میدان مغناطیسی را در اطراف سیم پیچ اول ایجاد می کند ، این میدان مغناطیسی به نوبه خود ولتاژ را در مدار دوم تولید می کند که یک بار به مدار اضافه می شود. دوم ، این ولتاژ می تواند یک جریان ثانویه ایجاد کند.

تعریف دیگری برای ترانسفورماتور
اگر دو سیم پیچ در کنار یکدیگر قرار بگیرند و یک جریان متغیر از طریق یکی از آنها عبور یابد ، ولتاژ در سیم پیچ دیگر ایجاد می شود. در حقیقت ، با انتقال جریان متغیر از طریق سیم پیچ اولیه ، یعنی کویل که ورودی به آن اعمال می شود ، یک میدان مغناطیسی متغیر در اطراف آن ایجاد می شود. این قسمت متغیر سیم پیچ دوم را شکسته و ولتاژ موجود در آن را القا می کند.

این پدیده پایه و اساس کار ترانسفورماتورها است. توجه داشته باشید که در ترانسفورماتور هیچ تماس الکتریکی بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه وجود ندارد و انرژی ورودی کاملاً از طریق میدان مغناطیسی به دوم منتقل می شود.

ظاهراً در انتهای کوچه ها و خصوصاً در بزرگراه ها ، ترانسفورماتورهای بزرگ با ابعاد مثلاً 1 * 1 متر به نام ترانسفورماتور ولتاژ ، از این ترانسفورماتورها به ترانسفورماتورهای بسیار کوچک با ابعاد 1 * 1 سانتی متر در مدارهای الکترونیکی منتقل می شوند و همه از یک اصل پیروی می کنند که قانون القاء میدان مغناطیسی است. ، اینکه در فیزیک برق و مغناطیس علت این رویداد جالب را خواهید یافت.

برنامه ترانسفورماتور
افزایش و کاهش ولتاژ و جریان و یا علمی تر انتقال برق! از لحاظ تئوریکی ، اگر یک انتهای سیم پیچ 100 وات قدرت داشته باشد ، اگر تلفات را حساب نکنیم ، در سیم پیچ دیگر 100 وات نیرو خواهیم داشت. بنابراین ترانسفورماتور به تنهایی قدرت تولید نمی کند ، فقط انتقال می یابد!

ترانسفورماتور ولتاژ ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهای سازگار با امپدانس در تقویت کننده ها ، عایقهای ترانسفورماتور در تعمیرات ، ترانسفورماتورهای کاهش ولتاژ به عنوان منبع تغذیه برای مدارهای الکترونیکی ، ترانسفورماتورهای مورد استفاده در منابع تعویض و ...

نحوه معرفی ترانسفورماتورها در الکترونیک
در زیر این پیوندهایی وجود دارد که عملکرد دقیق ترانسفورماتور را توضیح می دهد و من نمی خواهم آن را بازنویسی کنم ، فقط آنچه من می خواهم از این پست یاد بگیرم سه مورد است که ما در بحث های بعدی از آنها استفاده خواهیم کرد ، ترانسفورماتور یا ترانسفورماتور چیست؟ چیکار میکنه؟ از کجا استفاده می شود؟ و حلقه ساده ای را که در مطالب پیشرفته استفاده می کنیم در نظر بگیرید ، فقط حتماً لینک های زیر را بخوانید.

امیدوارم با خواندن این مقاله و پرونده های زیر ، درک اساسی در مورد ترانسفورماتورها پیدا کرده باشید ، سعی خواهیم کرد در مورد انواع و کاربردهای آن و نحوه محاسبه آنها در آینده بیشتر بحث کنیم.