قدرت ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها دارای قدرت نامی هستند که برای رتبه بندی ترانسفورماتور استفاده می شود. در واقع تولید کنندگان ترانسفورماتورها در زمانی طراحی و ساخت این محصولات به آنچه توجه می کنند میزان ولتاژ بر حسب ولت و جریان بر حسب آمپر است که در یک ترانسفورماتور قابل تحمل می باشد و به طور کلی این ولتاژ و جریان بر روی پلاک مشخصات فنی ترانسفورماتور نوشته می شود. لازم به ذکر است که قدرت ترانسفورماتور بر حسب ولت آمپر بیان می شود. با توجه به این نکات می توان گفت که قدرت ترانسفورماتور از ماکسیمم ولتاژ و جریانی که در ترانسفورماتور بدون بروز اشکال یا خطری استفاده می شود به دست می آید.

از طرفی این قدرت که در نهایت از طریق ترانس تولید می شود به تلفات نیز بستگی دارد که این تلفات از طریق افزایش دما به وجود می آیند. البته درست است که می توان دما را در محدوده مشخصی کنترل کرد و با استفاده از سیستم خنک کننده صحیح از بروز تلفات زیاد جلوگیری نمود ولی با این حال درصدی تلفات همواره وجود دارند. توجه شود در صورتی که کارایی سیستم خنک کننده ترانسفورماتور بهبود یابد، قدرت نامی ترانس برق نیز افزایش می یابد. اگر فرض کنیم که سیستم خنک کننده ترانسفورماتور در بهترین حالت ممکن قرار داشته باشد آنچه روی قدرت نامی ترانسفورماتور اثر می گذارد ناشی از تلفات موجود در ماشین است. تلفات در هسته به دو دسته تقسیم می شود، تلفات ثابت یا تلفات هسته که وابسته به ولتاژ است و تلفات متغیر یا تلفات مسی که ناشی از جریان است.

ارتباط بین قدرت ترانسفورماتور، ولتاژ و جریان

از آنجایی که تلفات در یک ترانسفورماتور همانطور که گفته شد به ولتاژ و جریان بستگی دارند، در نتیجه با توجه به ارتباط قدرت ترانسفورماتور با تلفات، می توان بیان کرد که این قدرت نامی به ولتاژ و جریان نیز بستگی دارد، که به آن رتبه بندی ولتاژ جریان نیز گفته می شود. توجه داشته باشید از آنجایی که تلفات هیچ بستگی به ضریب قدرت بار ندارند، در نتیجه قدرت ترانس نیز به بارگذاری و بارگیری بستگی ندارد و تنها به تلفات وابسته است. به همین خاطر است که قدرت ترانس تنها با ولت آمپر یا کیلو ولت آمپر سنجیده می شود و نه کیلو وات. برای مثال یک ترانسفورماتور توزیع با ولتاژ نامی و جریان نامی با ضریب قدرت بار معادل صفر کار می کند و از آنجایی که ضریب قدرت صفر است قدرت صفر را نیز به بار اعمال می کند ولی با این حال باز هم قدرت نامی بر حسب کیلو ولت آمپر به عنوان توان خروجی دارد.

محاسبه فرمول قدرت ترانسفورماتور

برای همه انواع ترانسفورماتور ایران ترانسفو، برای اینکه قدرت را به دست آورند نیاز است که قدرت ورودی بر حسب کیلو ولت آمپر در سیم پیچ اولیه را از جمع قدرت خروجی بر حسب کیلو ولت آمپر در سیم پیچ ثانویه است با تلفات به دست آورند. زمانی که ترانسفورماتور بالاترین بهره وری و کارایی را دارد و در آن سطح به فعالیت خود ادامه می دهد، تلفات دستگاه نادیده گرفته می شود چرا که این تلفات بسیار ناچیز و بی اهمیت هستند و در نتیجه قدرت نامی ورودی با قدرت نامی خروجی برابر می شود که هر دو بر حسب کیلو ولت آمپر هستند. از اینجاست که می توان نتیجه گرفت قدرتی که روی پلاک مشخصات فنی ترانس نوشته می شود به قدرت هر دو سیم پیچ اشاره می نماید.

پرسشهای متداول پیرامون قدرت ترانسفورماتور

1. رتبه بندی قدرت ترانسفورماتور به چه معنی است؟ در واقع این رتبه بندی ها بیانگر توانایی حمل بار در ماشین است. نشان می دهد که این دستگاه برای چه حجم ولتاژ ماکسیمم طراحی و تهیه شده است و جریانی که در این ولتاژ جاری است چه مقدار است. از این رو اکثر ماشین ها بر حسب کیلو وات رتبه بندی می شوند، ولی از آنجایی که قدرت ترانس به تلفات و در نهایت ولتاژ و جریان بستگی دارند، و بستگی به بار ندارند، بر حسب کیلو ولت آمپر اندازه گرفته می شوند.
2. چرا قدرت ترانسفورماتور بر حسب KVA محاسبه می شود و نه KW؟ توجه شود از آنجایی که تلفات در ترانسفورماتور رتبه بندی ترانس را مشخص می نمایند و تلفات شامل تلفات ثابت که بر حسب ولتاژ اندازه گرفته شده و تلفات متغیر که تلفات مسی هستند و بر اساس جریان مشخص می شوند، در نتیجه بستگی بین قدرت دستگاه و بار حمل شده در آن وجود ندارد، در نتیجه به جای KW از KVA استفاده می شود و به آن رتبه بندی ولتاژ جریان گفته می شود.
3. رتبه بندی قدرت بر حسب کیلو ولت آمپر به چه معنی است؟ لازم به ذکر است که کیلو ولت آمپر یا ولت آمپر در واقع واحدی است که برای تولید قدرت خروجی در یک ترانسفورماتور استفاده می شود. هر چقدر رتبه کیلو ولت آمپر بیشتر باشد به معنی توانایی تولید قدرت بیشتر در ژنراتور یا ترانس است.
4. قدرت ترانسفورماتور چطور محاسبه می شود؟ برای این کار نیاز است قدرت نامی ورودی در سیم پیچ اولیه را از جمع قدرت خروجی سیم پیچ ثانویه به علاوه تلفات به دست آورید.
5. کارایی چه اثری بر روی قدرت ترانسفورماتور دارد؟ زمانی که دستگاه در حداکثر کارایی و بهره وری خود کار می کند و به عبارتی بهینه عمل می کند، در این حالت تلفات ناچیزند و در نتیجه قدرت نامی ورودی و خروجی بر حسب کیلو ولت آمپر با هم برابر می شوند.