ترانس برق چیست و انواع آن چه کاربردی دارد؟

ترانسفورماتور یا ترانس برق چیست؟

اگر بخواهیم به ساده‌ترین شکل ممکن بگوییم ترانسفورماتور چیست، باید آن را یک مبدل ولتاژ دانست. ترانسفورماتور یا همان ترانس، وسیله‌ای الکتریکی است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند، اما این انتقال با یک تغییر مهم همراه است: تغییر در سطح ولتاژ و جریان. این کار از طریق القای الکترومغناطیسی انجام می‌شود و جالب است بدانید که این دستگاه هیچ قطعه متحرکی ندارد. این ویژگی باعث می‌شود که استهلاک بسیار کمی داشته باشد و بتواند سال‌های طولانی بدون مشکل کار کند.

اساس کار این دستگاه بر پایه قانون القای فارادی بنا شده است. وقتی جریان متناوب (AC) به سیم‌پیچ ورودی آن وارد می‌شود، یک میدان مغناطیسی متغیر در هسته فلزی دستگاه ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی متغیر، به نوبه خود، ولتاژی را در سیم پیچ دوم القا می‌کند. نسبت بین ولتاژ ورودی و خروجی مستقیما به تعداد دور سیم‌ها در این دو سیم‌پیچ بستگی دارد. به این ترتیب، یک ترانسفورماتور می‌تواند ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین (کاهنده) یا ولتاژ پایین را به ولتاژ بالا (افزاینده) تبدیل کند.

ترانس برق خانگی چیست؟

حالا که با مفهوم کلی ترانس چیست آشنا شدیم، بهتر است نگاهی به نمونه‌های خانگی آن بیندازیم. ترانس برق خانگی معمولا ابعاد کوچک‌تری نسبت به نمونه‌های صنعتی دارد و وظیفه اصلی آن محافظت از وسایل برقی و تنظیم ولتاژ برای آنهاست. برق شهری ممکن است دچار نوساناتی شود که این نوسانات برای دستگاه‌های حساسی مانند تلویزیون، یخچال یا کامپیوتر مضر است. یک ترانس خانگی یا استابلایزر (تثبیت کننده ولتاژ) این نوسانات را گرفته و یک خروجی برق پایدار تحویل می‌دهد. این کار طول عمر وسایل برقی را بیشتر می‌کند.

علاوه بر این، برخی دستگاه‌های خانگی برای کار کردن به ولتاژی متفاوت از برق شهر نیاز دارند. برای مثال، زنگ در خانه‌ها یا برخی سیستم‌های صوتی قدیمی با ولتاژ پایین‌تری کار می‌کنند. در این موارد، یک ترانس کوچک کاهنده، ولتاژ ۲۲۰ ولت شهری را به ولتاژ مورد نیاز آن دستگاه، مثلا ۱۲ یا ۲۴ ولت، تبدیل می‌کند. پس کار ترانس چیست در خانه؟ هم نقش محافظ را دارد و هم نقش یک مبدل ولتاژ برای دستگاه‌های خاص.

داخل ترانس برق چیست؟

ساختار ترانسفورماتور با وجود کار مهمی که انجام می‌دهد، نسبتا ساده است. هر ترانس از سه بخش اصلی تشکیل شده است که هماهنگی آنها با یکدیگر باعث عملکرد صحیح دستگاه می‌شود. شناخت این اجزا به ما کمک می‌کند تا بهتر بفهمیم ترانس برق چیست و چگونه کار می‌کند.

• هسته (Core): این بخش مسیر اصلی عبور میدان مغناطیسی است. هسته معمولا از ورقه‌های نازک فولاد سیلیسیم‌دار ساخته می‌شود که روی هم قرار گرفته‌اند. دلیل ورقه ورقه بودن هسته، کاهش تلفات انرژی ناشی از جریان‌های گردابی (Eddy Currents) است. شکل هسته هم بر اساس طراحی و کاربرد ترانس متفاوت است.
• سیم‌پیچ اولیه (Primary Winding): این سیم‌پیچ به منبع برق ورودی متصل می‌شود. جریانی که از این سیم‌پیچ عبور می‌کند، میدان مغناطیسی را در هسته به وجود می‌آورد.
• سیم‌پیچ ثانویه (Secondary Winding): این سیم‌پیچ جایی است که ولتاژ تغییریافته از آن خارج می‌شود. انرژی از سیم‌پیچ اولیه از طریق میدان مغناطیسی به این سیم‌پیچ منتقل شده و ولتاژ جدیدی در آن القا میشود.
• عایق و سیستم خنک‌کننده: سیم‌پیچ‌ها باید به خوبی از یکدیگر و از هسته عایق‌بندی شوند. در ترانس‌های کوچک از روکش‌های لاکی برای سیم‌ها و در ترانس‌های بزرگ‌تر از روغن مخصوص استفاده می‌شود. این روغن علاوه بر عایق‌بندی، وظیفه خنک کردن سیستم را نیز بر عهده دارد.