ترانسفورماتور پوسته ای

بسته به ساختار هسته مغناطیسی ترانسفورماتور پوسته ای می توان ترانسفورماتورها را به دو دسته ترانسفورماتور هسته ای و ترانسفورماتور پوسته ای تقسیم بندی نمود. هسته ترانسفورماتور پوسته به شکل E و l می باشد که به صورت ورقه های فشرده شده روی هم قرار گرفته تا هسته این ترانسفورماتور را تشکیل دهند. تا به اکنون با انواع ترانسفورماتورها از نوع ترانسفورماتور توزیع، ترانسفورماتور قدرت و ویژه آشنا شدیم که نام گذاری آن ها به ویژگی اصلی و کاربرد اصلی آنها اشاره می نماید. اما در حالت کلی ترانسفورماتورها همانطور که گفته شد به دو دسته پوسته ای و هسته ای تقسیم می گردند که در اینجا بیشتر درباره ترانسفورماتور پوسته ای توضیح خواهیم داد.

اندام هسته ترانسفورماتور پوسته ای

در هسته ترانسفورماتور تک فاز به شکل پوسته ای، از سه اندام یا پایه برای ساخت استفاده می گردد و در ترانسفورماتور سه فاز نیز سه اندام مرکزی وجود دارد که اندامهای بیرونی دور آن قرار گرفته و آن را می پوشانند. این طراحی به نحوی است که به ترانسفورماتور اجازه می دهد قدرت مکانیکی بیشتری را در هسته خود فرآهم نماید. از طرفی برای محافظت از سیم پیچ ها در برابر شوک مکانیکی خارجی بسیار مناسب بوده و می تواند وضعیت سیم پیچ ها را در مقابل این شوک ها بهبود بخشد. سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف به دور اندام مرکزی پیچیده می شوند و دو طرف هسته خالی باقی می ماند. در واقع اندام مرکزی در برگیرنده تمامی شار مغناطیسی است که در هسته جریان دارد و این در حالی است که اندام های قرار گرفنه در دو طرف اندام مرکزی تنها نصف شار مغناطیسی را حمل می کنند. به همین خاطر سطح مقطع اندام مرکزی دو برابر اندامهای اطراف است.

شار مغناطیسی در دو مسیر بسته مغناطیسی جریان می یابد که منجر به کاهش تلفات هسته ای و در نتیجه افزایش کارایی ترانسفورماتور می شود. در نتیجه استفاده از ترانسفورماتور پوسته ای می تواند به مصرف کنندگان در مقایسه با ترانسفورماتور هسته ای قدرت خروجی بیشتری دهد. یکی از مزایای اصلی استفاده از این روش در پیچیدن سیم به دور هسته در ترانسفورماتور پوسته ای این است که به خوبی می تواند از نیروی الکترومغناطیسی ناشی از بروز اتصال کوتاه به دلیل جریانی که رساناها حمل می کنند، از هسته و ترانسفورماتور ایران ترانسفو محافظت کند.

سیم پیچ ترانس پوسته ای

سیم پیچ فشار قوی و فشار ضعیف در ترانسفورماتور پوسته ای در امتداد طولی در طول هسته به صورت تناوبی پیچیده می شود. بوبین های فشار قوی بین دو بوبین فشار ضعیف ساندویچ می شوند. از آنجایی که بوبین های فشار قوی و فشار ضعیف به دور اندام مرکزی پیچیده می شود، مقدار رسانایی که نیاز است سیم به دور آن پیچیده شود نسبت به یک ترانسفورماتور هسته ای معمولی کمتر است. البته لازم به ذکر است که میزان مواد عایقی که نیاز است در این سیم پیچ ها استفاده شود بیشتر از حالت عادی است به این خاطر که سیم پیچ ها به روش ساندویچی روی هم فشرده شده اند و همین مساله است که منجر به بهبود وضعیت ترانسفورماتور درباره اتصال کوتاه می شود. طراحی این ترانس پوسته ای در مقایسه با هسته ای پیچیده تر است. هر اشکال و خطایی در درون سیم پیچ ها بروز نماید، می بایست تمام سیم پیچ های بیرونی را جدا نمایند و سپس به رفع اشکال سیم پیچهای درونی بپردازند و از این رو رسیدگی به ترانسفورماتور پوسته ای سخت تر است.
لازم به ذکر است که برای خنک سازی ترانسفورماتور پوسته ای به این خاطر که طبیعی است به هنگام کارکرد دمای ترانس برق افزایش یابد از هوا یا روغن برای خنک کردن دستگاه استفاده می گردد چرا که این درجه حرارت به راحتی از یوغ ها و اندام ها دفع نمی شود. به طور کلی از ترانس پوسته ای برای ولتاژ کم استفاده می گردد و به طور معمول در مدار قدرت ولتاژ پایین و یا مدار الکترونیکی با ولتاژ پایین کاربرد دارد. این ترانسفورماتورها برای بهینه کردن هزینه ساخت ترانسفورماتور استفاده می گردند چرا که در حالت معمول ساخت ترانسفورماتور هسته ای هزینه بیشتری دارد. اما با همه آنچه گفته شد می بایست به این نکته اشاره نماییم که برای ساخت این نوع دستگاه می بایست از تسهیلات و ابزاری استفاده شود که بسیار پیچیده و فنی به حساب می آیند و نیروی کاری که مهارت لازم برای ساخت این نوع ترانس را داشته باشد هزینه زیادی برای تولید کننده به همراه خواهد داشت.

پرسشهای رایج حوزه ترانسفورماتور پوسته ای

1. ترانسفورماتور پوسته ای در کجا استفاده می شود؟ به طور کلی از این نوع دستگاه اکثرا در مواردی که سطح ولتاژ پایین است استفاده می گردد برای مثال مدار الکترونیکی یا مدار برقی که ولتاژ پایینی دارد.
2. چه نوع سیم پیچی در ترانسفورماتور پوسته ای استفاده می شود؟ در یک ترانس پوسته ای بر خلاف ترانس هسته ای که سیم پیچی به روش عادی صورت می گیرد، پیچیدن سیم ها به دور هسته و به عبارت دقیق تر اندام مرکزی به روش ساندویچی انجام می شود، یعنی یک بوبین فشار قوی که دارای ولتاژ بالاست در بین دو بوبین فشار ضعیف با ولتاژ پایین قرار می گیرد.
3. ترانسفورماتور هسته ای و ترانسفورماتور پوسته ای چه تفاوتی دارند؟ آنچه بین این دو ترانس تفاوت ایجاد می کند ساختار پیچیدن سیم به دور هسته است، در ترانسفورماتور هسته ای سیم پیچ ها به دور اندامی بیرونی هسته پیچیده می شوند ولی در ترانس پوسته ای این عمل به دور اندام مرکزی هسته پیچیده می گردند.
4. مزایای استفاده از ترانسفورماتور پوسته ای در مقایسه با ترانسفورماتور هسته ای چیست؟ از اصلی ترین مزایای استفاده از این دستگاه ها اندازه جمع و جور این ترانسفورماتورها و همچنین قدرت مکانیکی قوی است که در هسته این ترانس وجود دارد.
5. کدام نوع از ترانسفورماتور دارای کارایی بیشتری است؟ با اینکه ترانسوفرماتور پوسته ای از کارایی بیشتری برخوردار است و بهینه تر از ترانسفورماتور هسته ای عمل می کند ولی لازم به ذکر است که برای تهیه این ترانسفورماتور نیاز به نیروی کار ماهری وجود دارد که توانایی لازم در ساخت این دستگاه را داشته باشد که خود هزینه بر است.