در پاسخ به این پرسش که ترانس برق چیست می توان به نوعی مبدل بودن اشاره کرد. ترانس دارای قابلیت تبدیل انرژی کم و ولتاژ بالا به ولتاژ کم و جریان انرژی بالا است. ترانس ها انواع مختلفی دارند که ساده ترین آنها ترانس تک فاز است که بیشتری کاربرد را در میان بقیه دارد. به طور کل، همه وسایل برقی خانگی مجهز به یک ترانس تک فاز هستند.
ترانس برق را به صورت پله ای تنظیم می کند. به علت این که نوسانات برق شهر لحظه ای است، ترانس برق در کمتر از چند ثانیه افت ولتاژ را جبران می کند و از خراب شدن وسیله برقی جلوگیری به عمل می آورد. ترانس ها می توانند 20 ولت تغییر ولتاژ داشته باشند که وقتی این تغییر اتفاق می افتد که میزان ولتاژ برق شهری به کمتر از 210 ولت یا بیشتر از 230 ولت برسد.
اجزای تشکیل دهنده ترانس برق
اجزای تشکیل دهنده ترانس برق چیست؟ ترانس ها متشکل از دو سیم پیچ اصل و فرعی هستند. وقتی دو سیم پیچ کنار هم باشند، جریان متغیر از سیم پیچ اول می گذرد و یک میدان مغناطیسی متغیر در اطراف آن به وجود می آید. جنس سیم پیچ ها از مس یا آلومینیوم است. سطح مقطع آنها هم به شکل چهارگوش، گرد یا ورقه ای است. در صورت کوچک بودن ترانس سیم پیچ را روی قرقره می پیچند.
برای این که ترانس کارکرد صحیحی داشته باشد، میان سیم پیچ اول و سیم پیچ دوم نباید رابطه الکتریکی باشد. میدان مغناطیسی از سیم پیچ اول به دومی منتقل می شود. برای ایجاد محدودیت در ترانس ها از مدار استفاده می شود. ترانس دارای یک هسته نیز هست که برای ساخت آن از ورقه های مغناطیسی استفاده می کنند. ورقه ای بودن هسته ترانس موجب می شود که تلفات فوکو در آن به کمترین مقدار برسد.
ویژگی های هسته ترانس
وقتی هسته ترانس بهترین کارکرد را دارد که نفوذ مغناطیسی و هدایت الکتریکی موقعیتی صحیح را داشته باشد. لایه لایه بودن هسته ترانس موجب کاهش جریان گردابی خواهد شد. این هسته های داخلی دارای انواع گوناگونی هستند که بیشتر این تفاوت در جنس آنها مشاهده می شود. جنس ترانس ها می تواند از فلزات جامد باشد. آهنربای ورقه ورقه شده، پودر فلزات و آلیاژ آهن از جمله مواد اولیه ای هستند که برای ساخت هسته ترانس از آنها استفاده می شود. این هسته ها هر کدام ویژگی های خاص خودشان را دارند و در مواقع لازم به کار برده می شوند.
کاربرد ترانس های برق
کاربرد اصلی ترانس برق چیست؟ کارکرد اصلی ترانس ها پایین آوردن یا بالا بردن جریان یا ولتاژ است. این ویژگی با نام انتقال توان معروف است. برای توضیح آن می توان این مثال را زد که اگر سیم پیچ 100 وات توان داشته باشد، در سیم پیچ دوم هم همان مقدار منتقل شود. البته با در نظر گرفتن تلفاتی که در حین مسیر ممکن است ایجاد شود. ترانس نمی تواند توانی ایجاد کند، بلکه کار اصلی آن فقط منتقل کردن است.
از آنجا که ترانس در حین کار گرم می شود، نشان دهنده این است که در موقع کار کردن ترانس تلفات انرژی هم دارد. هنگامی که ترانس یک انرژی اولیه را دریافت می کند، نمی توان به شکل کامل آن را منتقل کند. میزان این اتلاف انرژی در ترانس ها متفاوت است و می توان آن را دسته بندی کرد.
ترانس برق ممکن است در زمان کار داغ شود که دو دلیل دارد. یکی از آنها وجود نداشتن هوای کافی و تهویه است که باید به آن دقت شود. یکی دیگر از دلایل داغ شدن آن هم کار کردن بیش از اندازه ترانس است که نباید از نظر دور بماند.
اتلاف انرژی در ترانس
اتلاف انرژی در ترانس برق چیست؟ این تلفات در ترانس ها به دو دسته تلفات مسی و تلفات هسته تقسیم می شوند. تلفات مسی در سیم پیچ های اولیه و ثانویه دیده می شود. تلفات هسته خود دارای دو نوع هستند که آنها را با نام های گردابی و هیسترزیس می شناسند. هنگامی که یک سیم پیچ هسته آهنی دارد، جریان متناوب سیم پیچ موجب تولید یک ولتاژ در هسته سیم پیچ خواهد شد. هسته آهنی را سیم پیچ هادی می نامند که همین مسئله موجب شده است جریانی به نام جریان گردابی در آن تشکیل شود. تلفات هیسترزیس هم به علت ویژگی پسماند مغناطیسی در هسته تولید می شود.
گذر یک طرفه جریان مغناطیسی از هسته به آن خاصیت آهنربایی می دهد. این خاصیت آهنربایی در هسته زیاد نیست. با وجود این در هر دوره کمی انرژی برای از میان برداشتن ویژگی آهنربایی به وجود می آید که به وسیله دوره قبلی تلف می شود. این چرخه دائمی تلفات هیسترزیس را به دنبال دارد.
تعریف ترانس سه فاز
ترانس سه فاز ترانسی است که منتقل کردن ولتاژ را بین چند منبع مختلف انجام می دهد. این ترانس ها به شکل کاهنده و فزاینده در دسترس هستند. ترانس های تک فاز به آسانی قابل تبدیل به ترانس سه فاز هستند. برای این کار می توان از سه ترانس تک فاز استفاده کرد. بعد هم می توان سیم پیچ های این سه ترانس را به هم وصل کرد. سیم پیچ های ثانویه نیز باید در یک وضعیت درست و در یک بدنه باشند. به این ترتیب، سه ترانس تک فاز به یک ترانس سه فاز بدل خواهند شد.
ترانس سه فاز منبعی مطلوب برای ایجاد برق محسوب می شود. از آن برای انتقال برق در شبکه های گوناگون مثل صنایع هم استفاده می شود. استفاده از ترانس سه فاز مزایای بیشتری را برای مصرف کننده به همراه خواهد آورد.