ترانسفورماتور

تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور

تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور

به طور کلی تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور به معنی تغییر در اندازه ولتاژ بین دو بخش گیرنده و فرستنده می باشد. در مهندسی برق از این روش برای توضیح اختلاف درصد ولتاژ بین خطوط توزیع ولتاژ، خطوط مخابره و ترانسفورماتورها در شرایط دارای بار و بدون بار استفاده می گردد. در ادامه می توانید بیشتر درباره تنظیم ولتاژ ترانس بدانید؛

تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور

در صورتی که ترانسفورماتور الکتریکی دارای مدار باز باشد به عبارتی ترمینال سیم پیچ ثانویه دارای بار نباشد. در این حالت پایانه ولتاژ سیم پیچ ثانویه در ترانسفورماتور دارای نیروی الکترومغناطیسی E2 القایی می باشد. لازم به ذکر است زمانی که سیم پیچ ثانویه تحت بار قرار می گیرد، جریان نامی I2 در مدار سیم پیچ ثانویه جریان می یابد و در نتیجه این فرآیند افت ولتاژ به وقوع می پیوندد. تحت این شرایط سیم پیچ اولیه قابلیت کشیدن جریان بار کامل برابری را از منبع تغذیه دارد، همچنین لازم به ذکر است که افت فشار در سیم پیچ ثانویه از طریق I2Z2 به دست می آید که در واقع Z2 همان امپدانس ترانسفورماتور می باشد.
حال اگر در شرایط گفته شده ولتاژ بین ترمینال سیم پیچ طرف ثانویه اندازه گرفته شود می توان ولتاژ V2 را در ترمینالهای بار مشاهده کرد که از ولتاژ در شرایط بدون بار کمتر است و این مساله نیز به دلیل همان افت ولتاژ می باشد.

فرمول تنظیم ولتاژ ترانس

برای اینکه بتوان راحت تر ولتاژ ترانسفورماتور را تنظیم نمود می توان از فرمول تنظیم ولتاژ ترانس استفاده کرد که بیان می کند درصد تغییر ولتاژ برابر است با تفاضل E2 و V2 (E2-V2) بر V2 در 100.
در صورتی که ترانسفورماتور دارای موج جریانی عقب تر از ولتاژ باشد، این تنظیم ولتاژ دارای جزئیاتی می باشد که بیان آن خالی از لطف نیست. توجه داشته باشید که اگر وقفه ای در ضریب توان در ترانسفورماتور وجود داشته باشد و مقدار آن در شرایط دارای بار برابر با CosƟ2 باشد به این معنی است که زاویه بین جریان ثانویه و ولتاژ برابر با Ɵ2 می باشد که در شکل زیر مشخص شده است.

تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور دارای وقفه

تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور دارای وقفه

بر اساس شکل بالا می توانیم به این نکته اشاره نماییم که OC و OD ممکن است مقادیر کوچکی را در بر گیرند و از این رو نادیده گرفتن آنها مشکلی در فرآیند به وجود نیاورده و همچنین توجه داشته باشید که مقدار OD برابر با OC در نظر گرفته می شود.
اما در صورتی که ولتاژ در ترانسفورماتور بدون وقفه و در واقع شکل موج جریان از شکل موج ولتاژ جلوتر باشد و به عبارتی ضریب توان در ترانس پیشرو باشد، در این حالت باز هم اگر زاویه بین جریان ثانویه و ولتاژ برابر با Ɵ2 یا ضریب توان پیشرو برابر با CosƟ2 باشد در این صورت می توان از روی شکل زیر و با توجه به روشی که پیش تر گفته شد تنظیم ولتاژ انجام پذیرد.

تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور بدون وقفه

تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور بدون وقفه

تنظیم ولتاژ صفر در ترانسفورماتور

ولتاژ صفر به این معنی است که هیچ تفاوتی بین ولتاژ در حالت دارای بار و بدون بار وجود ندارد. در واقع این مساله به این معنی است که در فرمولهای گفته شده برای تنظیم ولتاژ در بالا می بایست ولتاژ در معادله برابر با صفر باشد. لازم به ذکر است که این اتفاق تنها در ترانسفورماتور ایده آل قابل رخ دادن است و در شرایط عادی تنها در تئوری می توان تنظیم ولتاژ صفر را مطرح نمود.

پرسشهای متداول پیرامون تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور

  1. تنظیم ولتاژ در ترانسفورماتور چیست؟ به عبارت کلی وقتی درباره تنظیم ولتاژ در ترانس صحبت می شود آنچه مد نظر است در واقع تغییر در اندازه ولتاژ در طرف گیرنده ولتاژ و فرستنده ولتاژ است. در ترانسفورماتور نیز طرف اولیه فرستنده ولتاژ و طرف ثانویه گیرنده ولتاژ محسوب می شود که اختلاف در این ولتاژها بیانگر اندازه تنظیم ولتاژ است.
  2. فرمول تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور چیست؟ برای اینکه بتوان تنظیم ولتاژ را محاسبه نمود و در واقع اندازه تغییر ولتاژ از طرف اولیه و ثانویه به راحتی با تقسیم تفاضل بین نیروی الکترومغناطیسی طرف دوم E2 و ولتاژ ثانویه V2 بر V2 به دست می آید.
  3. چرا تنظیم ولتاژ اهمیت دارد؟ دلیل اهمیت تنظیم ولتاژ ترانس این است که می توان این فاکتور مهم در کارکرد ترانسفورماتور را در اندازه و محدوده مورد نظر نگه داشت تا تجهیزات الکتریکی بتوانند قابلیت تحمل آن را داشته باشند.
  4. تنظیم ولتاژ صفر به چه معنی است؟ لازم به ذکر است که ولتاژ تنها در حالت تئوری و در شرایطی که ترانسفورماتور ایده آل باشد قابل بحث است در غیر این صورت نمیتوان از این مبحث استفاده نمود. توجه شود زمانی تنظیم ولتاژ صفر است که ولتاژ در حالت دارای بار و بدون بار با هم برابر باشند.
  5. ولتاژ بدون بار در تنظیم ولتاژ به چه معنی است؟ زمانی که از ولتاژ تحت شرایطی که هیچ باری در ترمینال های سیم پیچ ها وجود نداشته باشد صحبت می شود از آن با نام ولتاژ بدون بار یاد می شود. ذکر این نکته ضروری است که ولتاژ در این حالت بر اساس جریان صفر گرفته شده از منبع تغذیه در طرف سیم پیچ مدار باز به دست می آید.
منبع: مقاله Voltage regulation of transformer  از وبسایت Electrical4u.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *