ټرانسفارمرونه څنګه د بریښنایی ولټاژ تنظیمولو لپاره کار کوي
ټرانسفارمرونه (چې ډیری وختونه "ټرانسفارمرونه" بلل کیږي) د عصري بریښنا سیسټمونو کې یو له خورا مهمو برخو څخه دی. نږدې ټولې د بریښنا لیږد او توزیع شبکې د ولټاژ تنظیم کولو لپاره ټرانسفارمرونه کاروي ترڅو بریښنا په اوږد واټن کې په مؤثره توګه واستول شي، بیا یې د کورني او صنعتي کارونې لپاره مناسب خوندي ولټاژ ته واړوي. د ټرانسفارمرونو پرته، د بریښنا فابریکې څخه د کور بریښنایی سایټونو ته سفر به ډیر ضایع، ګران او خطرناک وي.
د ټرانسفارمرونو او د هغوی دندو پوهیدل
ټرانسفارمر یو بریښنایی وسیله ده چې د فریکونسۍ بدلولو پرته د بدیل جریان (AC) ولټاژ بدلوي (زیاتوي یا کموي). ټرانسفارمرونه د الکترو مقناطیسي انډکشن په اصل کار کوي، دا هغه پروسه ده چې له مخې یې په یوه کویل کې د بل کویل څخه د مقناطیسي جریان د بدلون له امله الکتروموټیو ځواک (EMF) رامینځته کیږي.
په عمومي توګه، ټرانسفارمرونه دوه اصلي دندې لري:
۱. د ولټاژ زیاتول (د ګام پورته کولو ټرانسفارمر): د جنراتور یا ځانګړي سب سټیشن په اړخ کې د ولټاژ زیاتولو لپاره کارول کیږي ترڅو جریان کوچنی شي او د لیږد پرمهال د بریښنا ضایعات کم شي.
۲. د ولتاژ کمول (د ګام ښکته ټرانسفارمر): د مصرف کونکي سره نږدې کارول کیږي ترڅو ولتاژ ټیټ وي او د بریښنایی تجهیزاتو لخوا د کارولو لپاره خوندي وي.
برسېره پردې، داسې جلا کولو ټرانسفارمرونه شتون لري چې موخه یې د خوندیتوب او مداخلې کمولو لپاره سرکټ جلا کول دي، که څه هم د ننوتلو او وتلو ولتاژونه ورته کیدی شي.
د ټرانسفارمر اصلي برخې
د دې لپاره چې پوه شو چې دا څنګه کار کوي، دا مهمه ده چې د ټرانسفارمر اصلي برخې وپیژنئ:
- لومړنی کویل: هغه کویل چې د AC ولتاژ سرچینې (ان پټ) سره وصل دی.
- دوهم کویل: هغه کویل چې د بار (آؤټ پټ) سره وصل دی.
– د اوسپنې هسته: یو فیرومقناطیسي وسیله چې د موثر انډکشن لپاره مقناطیسي جریان لارښوونه کوي. دا عموما د سیلیکون فولادو لامینټونو څخه جوړ شوی ترڅو د ایډي جریان ضایعات کم کړي.
- عایق: یو عایق کوونکی مواد چې د لنډ سرکټونو د مخنیوي لپاره کویلونه جلا کوي.
- د ټرانسفارمر غوړ (په بریښنا ټرانسفارمرونو کې): د اضافي سړونکي او انسولټر په توګه کار کوي.
په لویه کچه (جنراتور ټرانسفارمرونه او سب سټیشنونه)، اضافي برخو کې د ولټاژ تنظیم لپاره د یخولو ریډیټرونه، محافظه کاران، بوشینګونه، او د نل بدلونکي شامل دي.
اساسي اصل: برقي مقناطیسي انډکشن
ټرانسفارمرونه کار کوي ځکه چې په لومړني کویل کې بدلیدونکی جریان د اوسپنې په هسته کې بدلیدونکی مقناطیسي ساحه تولیدوي. دا بدلیدونکی مقناطیسي ساحه د مقناطیسي جریان کې بدلون رامینځته کوي، کوم چې د هستې له لارې "بهیږي" او د ثانوي کویل څنډې پرې کوي. ځکه چې مقناطیسي جریان په دوامداره توګه بدلیږي (د AC جریان له امله)، په ثانوي کویل کې یو هڅول شوی ولتاژ رامینځته کیږي.
دا اصل د فاراډې د الکترومقناطیسي انډکشن قانون سره نږدې تړاو لري: هڅول شوی ولتاژ هغه وخت څرګندیږي کله چې د بادي تار سرکټ کې مقناطیسي جریان کې بدلون راشي.
یو مهم ټکی چې باید ټینګار وشي: ټرانسفارمرونه په عادي ډول په مستقیم جریان (DC) کار نه کوي. کله چې DC ورکړل شي، مقناطیسي جریان بدل نه کیږي (د لومړنیو شرایطو وروسته)، نو په ثانوي کویل کې یو مستحکم ولتاژ نه رامینځته کیږي. سربیره پردې، د DC عرضه کولی شي کور ډک کړي او د ډیر تودوخې لامل شي.
د ولتاژ او د ګرځېدو شمېر پرتله کول
د ټرانسفارمر د ولټاژ تنظیم کولو کیلي د لومړني او ثانوي کویلونو د ګرځیدو شمیر په تناسب کې ده. په مثالي توګه، لاندې فورمول پلي کیږي:
\[
\frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p}
\]
معلومات:
– \(V_s\) = ثانوي (تولید) ولتاژ
– \(V_p\) = لومړنی (ننوت) ولتاژ
– \(N_s\) = د ثانوي وارونو شمېر
– \(N_p\) = د لومړنیو څرخونو شمېر
دا پدې مانا ده چې که د ثانوي ګرځېدو شمېر د لومړني ګرځېدو شمېر څخه زیات وي، ولتاژ به زیات شي (ګام پورته). که د ثانوي ګرځېدو شمېر کم وي، ولتاژ به کم شي (ګام ښکته).
ساده مثال:
– که چیرې ټرانسفارمر \(N_p = 100\) څرخونه او \(N_s = 50\) څرخونه ولري، نو \(V_s = 0{,}5 V_p\). نو ولټاژ نیمایي ته راټیټیږي.
– که \(N_p = 200\) وګرځي او \(N_s = 800\) وګرځي، نو \(V_s = 4 V_p\). ولتاژ څلور چنده زیاتیږي.
اوسنی اړیکه: ولتاژ پورته، اوسنی ښکته
په یوه مثالي ټرانسفارمر کې، د ننوتلو ځواک د وتلو ځواک سره مساوي دی (پرته له زیانونو څخه):
\[
مخ_پ = مخ_س
\]
\[
V_p I_p = V_s I_s
\]
که چیرې ولتاژ زیات شي، نو جریان به کم شي، او برعکس. دا اصلي دلیل دی چې ټرانسفارمرونه د اوږد واټن بریښنا لیږد کې خورا مهم دي. په کیبلونو کې د بریښنا ضایعات عموما د تودوخې په بڼه وي او د جریان مربع سره متناسب وي:
\[
P_{ضرر} = I^2 R
\]
د ولتاژ په زیاتولو سره، جریان کم کیدی شي، په دې توګه د پام وړ زیانونه کموي (I^2R). له همدې امله، د بریښنا فابریکو څخه بریښنا معمولا د لیږد لپاره له لسګونو څخه تر سلګونو کیلووولټ پورې لوړیږي، بیا په تدریجي ډول بیا د استوګنې سیمو ته د رسیدو دمخه کمیږي.
ولې تاسو د اوسپنې کور ته اړتیا لرئ؟
ټرانسفارمرونه د کور (هوا کور) پرته جوړ کیدی شي، مګر د دوی موثریت ټیټ دی ځکه چې مقناطیسي جریان په اسانۍ سره هوا ته "لیکیږي". د اوسپنې کور د مقناطیسي جریان لپاره د لارې په توګه کار کوي، د هوا په پرتله د تګ راتګ اسانه کوي، مقناطیسي ساحه متمرکز کوي او د ثانوي بادونو ډیر پرې کوي. په پایله کې، د لومړني څخه ثانوي ته د انرژۍ لیږد ډیر اغیزمن دی.
د ټرانسفارمر کورونه عموما د نری پاڼو (لامینیټونو) څخه جوړ شوي دي چې په طبقو کې تنظیم شوي او د دوی ترمنځ موصلیت لري. دا لامینیشن تخنیک د ایډي جریانونو کمولو لپاره اړین دی، کوم چې په کور کې ګرد جریانونه دي چې تودوخه تولیدوي او موثریت کموي.
په ریښتیني ټرانسفارمرونو کې زیانونه
په حقیقي شرایطو کې، ټرانسفارمرونه ۱۰۰٪ موثر نه دي. څو اصلي زیانونه شتون لري:
۱. د مسو ضایع کیدل
په لومړنيو او ثانوي کویلونو کې د تار مقاومت له امله رامینځته کیږي، چې د تودوخې لامل کیږي (\(I^2R\)).
۲. د هستې ضایع کیدل
د هیسټریسیس ضایعات (د هستې د بدلیدونکي مقناطیسي کولو له امله) او د ایډي ضایعات (د اوسپنې په هسته کې د ایډي جریان) شامل دي.
۳. د فلکس لیکیج ضایع کول
د لومړني مقناطیسي جریان ټول برخه د ثانوي له لارې نه تیریږي؛ ځینې یې له هستې څخه "لیکیږي".
۴. میخانیکي او د یخولو زیانونه
د مثال په توګه، د ګونګ غږ (اصلي وایبریشن) او په لویو ټرانسفارمرونو کې د یخولو سیسټم لپاره اړین انرژي.
په هرصورت، عصري بریښنا ټرانسفارمرونه کولی شي ډیر لوړ موثریت ولري، ډیری وختونه له 95٪ څخه پورته او حتی په ځینو بارونو کې 99٪ ته نږدې کیږي.
په ورځني ژوند کې د ټرانسفارمرونو ډولونه
ټرانسفارمرونه په ډیری وسیلو کې شتون لري، د بیلګې په توګه:
- اډاپټر/چارجر (که څه هم عصري ډیری وختونه SMPS کاروي، بیا هم دننه د لوړ فریکونسۍ "ټرانسفارمر" شتون لري)
- د کورونو ته نږدې د بریښنا په ستنو یا سب سټیشنونو کې د توزیع ټرانسفارمرونه
- د امپیډینس میچ کولو لپاره په ځینو وسیلو کې آډیو ټرانسفارمرونه
- په طبي یا لابراتوار چاپیریال کې د جلا کولو ټرانسفارمرونه
- د اندازه کولو او ساتنې لپاره د وسایلو ټرانسفارمرونه لکه CT (اوسنی ټرانسفارمر) او PT/VT (پوټینشل/ولټاژ ټرانسفارمر)
هر یو د ولتاژ، جریان، فریکونسۍ او د عایق کولو کچې اړتیاو سره سم ډیزاین شوی.
پایله
ټرانسفارمرونه د الکترومقناطیسي انډکشن پر بنسټ کار کوي: په لومړني کویل کې یو بدیل جریان (AC) جریان په کور کې بدلیدونکی مقناطیسي جریان رامینځته کوي، کوم چې بیا په ثانوي کویل کې ولټاژ رامینځته کوي. د تولید ولټاژ د لومړني او ثانوي ګرځیدو شمیر تناسب لخوا ټاکل کیږي. د ولټاژ په مؤثره توګه د پورته کولو یا ښکته کولو وړتیا سره، ټرانسفارمرونه د عصري بریښنایی سیسټمونو ملا تیر دي - د ټیټ زیان لرونکي اوږد واټن لیږد څخه په کورونو او صنعتونو کې خوندي کارونې پورې.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم د دې مقالې یوه ډیره تخنیکي نسخه هم جوړه کړم (د مساوي سرکټونو، ولتاژ تنظیم او موثریت په اړه بحثونو سره)، یا د منځني / لیسې زده کونکو لپاره یوه ساده نسخه.
