مقاله تعریف ترانسفورماتور

دانلود تحقیق و مقالات رشته فیزیک با عنوان مقاله تعریف ترانسفورماتور در قالب ورد و قابل ویرایش و در ۳۳ صفحه گرد آوری شده است. در زیر به مختصری از آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است.

تعریف ترانسفورماتور:
ترانسفورماتور یکی از وسائل مهم تبدیل کمیات جریان وولتاژ الکتریکی متناوب است: که بر خلاف ماشین های الکتریکی که انرژی الکتریکی ومکانیکی را به هم تبدیل می کند: ترانسفورماتور در نوع انرژی تغییری نمی دهد.
بلکه ولتاژ وجریانی را با همان فرکانس ولی متناوب از نظر مقدار تبدیل می نماید. یا با بیان دیگر ترانسفورماتور یک وسیله الکترو مغناطیسی ساکن است که می تواند انرژی جریان متناوبی را از یک مداری دیگر فقط با حفظ اندازه فرکانس جریان متناوب انتقال دهد به طوریکه انرژی با ولتاژ پایین را تبدیل به همان انرژی با ولتاژ بالاتر نماید وهم چنین جریان را از مقدار داده شده در یک مدار به جریانی با اندازه ای متفاوت در مدار دیگر تبدیل کند.
امروزه ترانسفورماتور وسیله ای لازم وضروری در دستگاههای انتقال انرژی الکتریکی و پخش وتوزیع انرژی الکتریکی متناوب است: ترانسفورماتورها به طور بسیار وسیعی در مدارهای وسایل الکتریکی ومدارهای دستگاههای خودکار یا اتوماتیک راه اندازی موتورهای الکتریکی وتطبیق ولتاژ مورد نیاز جهت تغذیه مصرف کننده هایی از قبیل یک سو سازها ومبدل های جریان دائم به متناوب شارژ کننده های باطری : وایجاد دستگاههای چندین فازه از دستگاههای دو فازه و سه فازه ودر ارتباطات به منظور تطبیق امپدانس و هم چنین در سیستمهای قدرت به منظور بالا بردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت یعنی پایین آوردن جریان جهت کاهش افت ولتاژ وکم کردن مقطع سیم انتقال وهم چنین در انتهای خطوط انتقال به منظور پایین آوردن ولتاژ به مقادیر مورد نیاز به کار می رود.
وهمینطور ترانسفورماتوریک وسیله بسیار ضروری در مدارهای اندازه گیری الکتریکی ودر مدارهای جوشکاری وکوره های الکتریکی است . هم چنین یک مجزا کننده مدارهای با ولتاژ زیاد از مدارهای با ولتاژ پایین است . ترانسفورماتور حذف کننده ی مولفه های مستقیم جریان در یک دستگاه انرژی می باشد. هم چنین از نقطه نظر تئوری تجزیه وتحلیل آن مطالعه وبررسی تمام ماشینهای الکتریکی را آسان می سازد.

اساس کار ترانسفورماتور:
اساس کار ترانسفورماتورها بر القاء متقابل بین دو بین (سیم پیچی) که بر روی یک مدار مغناطیسی (هسته آهنی) قرار دارند بنا نهاده شده است: به طور ساده می توان مطابق شکل مقابل آنرا مشاهده نمود. دوبوبین که ازلحاظ الکتریکی جدا از هم ولی از لحاظ مغناطیسی به وسیله مسیری که دارای رلوکتانس (مقاومت مغناطیسی) کوچکی است به هم مرتبط میباشند.
البته دراتوترانسفورماتورها دوبین از لحاظ الکتریکی هم به هم مرتبط هستند که در جای خود از آن صحبت خواهد شد.
اگر یکی از بوبین ها به منبع ولتاژ متناوب وصل شود. یک فوژان متناوب در هسته مورق بر قرار می شود که بیشتر خطوط فوژان از طریق هسته از درون حلقه های بوبین ها گذشته وخود را می بندند وبا این عمل مبتنی به قانون فاراده تولید نیروی الکتروموتوری القائی متقابل می کند. اگرمدار بوبین دوم از طریق مثلاً مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری شده وانرژ ی الکتریکی (کاملاً مغناطیسی) از بوبین اول به بوبین دوم انتقال می یابد بوبین وسیم پیچی که به منبع انرژی یا شبکه برق جریان متناوب وصل می شود آنرا سیم بندی اولیه وبوبین یا سیم پیچی که انرژی از آن گرفته می شود یعنی دو سری از آن که به طرف مصرف کننده رفته است سیم بندی ثانویه می نماند وهمچنین سیم پیچ یا بوبینی که به مدار با ولتاژ زیاد وصل شده باشد آنرا سیم پیچ طرف فشار قوی (H.V ) وسیم پیچ دیگر را که بعداً با ولتاژ پایین وصل شده باشد طرف فشار ضعیف (L.V یا B.T ) میگویند. ترانسفورماتورهائی که ولتاژ سیم پیچی ثانویه آنها از ولتاژ سیم پیچ اولیه کمتر باشد آنرا کاهنده وترانسفورماتورهائی که ولتاژ ثانویه آنها از اولیه بیشتر باشد افزاینده نامیده می شوند.

مطالب فوق را در مورد ترانسفورماتور چنین خلاصه می کنیم که ترانسفورماتور چنین خلاصه می کنیم که ترانسفورماتور دستگاهی است :
۱- قدرت الکتریکی متناوب را از یک مدار به مدار دیگر انتقال میدهید
۲- انتقال قدرت بدون تغییر فرکانس صورت می پذیرد.
۳- این عمل به وسیله القای مغناسیطی انجام می شود.
۴- در حالیکه دو مدار دارای اثر القای متقابل روی یکدیگر می باشند.
۵- مدارهای سیم پیچی اولیه وثانویه ممکن است یک فازه یا چند فازه باشند، در این صورت ترانسفورماتور را یک فازه یا چند فازه می گویند که از همه مهمتر ترانسفورماتورهای یک فازه وترانسفورماتورهای سه فازه هستند.

ساختمان ترانسفورماتور یک فازه:
به طور خیلی ساده یک ترانسفورماتور از پنج قسمت اساسی تشکیل شده.
۱- مدار مغناطیسی یا هسته
۲- بوبین با سیم پیچی اولیه
۳- بوبین با سیم پیچی ثانویه
۴-تانک یا ظرف مناسبی که هسته یا سیم بندی ها در آن جمع وبر آن سوار می شوند.
۵-ایزولاتورها یا چینی های عایق که به وسیله آنها سرهای سیم پیچ ها به خارج از ظرف ترانسفورماتور هدایت می شوند.

هسته یا مدار مغناطیسی :
در تمام ترانسفورماتورها هسته از صفحه یا ورقه های فولادی که روی هم چیده می شوند تشکیل می شود.که تا یک مسیر مداوم مغناطیسی با حداقل فاصله هوایی مهیا شود ورقه های مغناطیسی از فولاد آلیاژ شده یا سلیکون یا سلیس خوب ساخته می شوندآلیاژ فولاد سلیکون دارای هزینه کم وتلفات کم هسته وضریب نفوذ زیاد وچگالی شارژ زیاد است. واین ورقه ها را جهت غلبه بر تلفات حاصل از جریانهای گردابی(فوکو)وهیسترزیس با پوشش نازکی از کاغذ یا از لعاب یا یک قشراکسید روی سطحشان را از هم عایق می کنند، ضخامت ورقه های هسته از ۳۵/۰ میلی متر برای فرکانس ۵۰ هرتز تا ۵/۰ میلی متر برای فرکانس ۲۵ هرتز تغییرمیکند ورقه های هسته به فرم نواری مطابق شکلهای (aوb ) با ورقه های مطابق شکل های (c.d ) می توانند باشند.