طراحی و تولید ترانسفورماتورهای روغنی
ترانسفورماتورهای روغنی یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین تجهیزات الکتریکی در صنایع برق و توزیع انرژی هستند. این ترانسفورماتورها برای تغییر سطح ولتاژ
جریان‌های الکتریکی از یک مقدار به مقدار دیگر استفاده می‌شوند و در صنایع مختلف از جمله نیروگاه‌ها ، ایستگاه‌های برق ، و حتی در سیستم‌های خانگی
کاربرد دارند. در این مقاله، به بررسی اصول طراحی و تولید ترانسفورماتورهای روغنی پرداخته میشود.
مفهوم ترانسفورماتور روغنی
ترانسفورماتور روغنی ، به ترانسفورماتوری اطلاق میشود که در آن از روغن به عنوان عایق و همچنین برای انتقال حرارت استفاده میشود . روغن در این
ترانسفورماتورها وظیفه انتقال حرارت ناشی ازجریان‌های القایی و نیز عایق‌کاری بخش‌های مختلف ترانسفورماتور را بر عهده دارد.این ترانسفورماتورها به دلیل
استفاده از روغن به عنوان ماده خنک‌کننده، قابلیت عملکرد در ولتاژهای بالا و توان‌های بالا را دارند.
اجزای اصلی ترانسفورماتور روغنی
ترانسفورماتورهای روغنی از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش خاصی در عملکرد بهینه آن‌ها دارند:
هسته آهنی : هسته ترانسفورماتور معمولاً از ورق‌های نازک آهنی با خواص مغناطیسی مناسب ساخته میشود که وظیفه انتقال میدان مغناطیسی بین
سیمپیچها را بر عهده دارد.
سیمپیچها: سیمپیچها به‌طور معمول از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و ولتاژ را از طرف ورودی به خروجی منتقل می‌کنند. این سیمپیچها در داخل روغن
غوطه‌ور هستند و به‌طور مؤثری از حرارت جلوگیری می‌کنند.
روغن : روغن به‌عنوان عایق بین سیمپیچها و هسته عمل کرده و علاوه بر آن ، وظیفه خنک‌کردن ترانسفورماتور را بر عهده دارد . نوع روغن معمولاً از جنس
روغن‌های معدنی یا مصنوعی است.
مخزن : ترانسفورماتورهای روغنی در یک مخزن فلزی قرار دارند که روغن داخل آن می‌ریزد و از آنجا به سیمپیچها و هسته انتقال می‌یابد. این مخزن معمولاً
به‌صورت عمودی یا افقی ساخته میشود.
فرآیند طراحی ترانسفورماتور روغنی
فرآیند طراحی ترانسفورماتور روغنی به چند مرحله اصلی تقسیم میشود:
محاسبه توان و مشخصات الکتریکی: در ابتدا، توان ترانسفورماتور و ولتاژ ورودی و خروجی آن باید محاسبه شود. این محاسبات بر اساس نیاز بار و نوع کاربرد
انجام می‌گیرد. این مرحله به‌طور خاص در تعیین ابعاد و تعداد دور سیمپیچها و نوع هسته تأثیرگذار است.
انتخاب مواد: انتخاب مواد مناسب برای هسته، سیمپیچها و روغن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. انتخاب مواد با خواص مغناطیسی و حرارتی مناسب موجب
بهبود عملکرد و کاهش تلفات میشود.
طراحی ساختار: پس از انتخاب مواد، ساختار ترانسفورماتور طراحی میشود. این طراحی شامل ابعاد هسته، تعداد دور سیمپیچها و ابعاد مخزن است. به‌طور
معمول، ترانسفورماتورهای روغنی به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که عملیات خنک‌سازی و عایق‌سازی به‌طور مؤثری انجام گیرد.
فرآیند تولید ترانسفورماتور روغنی
فرآیند تولید ترانسفورماتور روغنی شامل چندین مرحله پیچیده است:
ساخت هسته: هسته ترانسفورماتور از ورق‌های نازک فولادی ساخته میشود که در برابر جریان‌های مغناطیسی مقاومت کمی دارند. این ورق‌ها به‌طور دقیق
برش می‌خورند و به یکدیگر جوش داده می‌شوند.
ساخت سیمپیچها: سیمپیچها به‌طور معمول با استفاده از مس یا آلومینیوم در داخل دستگاه‌های پیچ‌زن تولید می‌شوند. تعداد دور سیمپیچها به‌دقت محاسبه
میشود تا میزان ولتاژ ورودی و خروجی به‌درستی تنظیم شود.
پرکردن روغن: پس از ساخت هسته و سیمپیچها، روغن عایق در مخزن ترانسفورماتور ریخته میشود. روغن باید به‌طور کامل در اطراف سیمپیچها و هسته پخش
شود تا از گرمای ایجادشده جلوگیری کند.
مونتاژ و تست: پس از تکمیل اجزای مختلف، ترانسفورماتور مونتاژ میشود.این مرحله شامل تست‌های مختلفی است که برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمنی
ترانسفورماتور انجام میشود. تست‌هایی همچون تست فشار، تست عایق و تست عملکرد در شرایط مختلف جزء مراحل نهایی تولید هستند.
مزایا و معایب ترانسفورماتور روغنی
مزایا:
خنک‌کنندگی موثر: استفاده از روغن به‌عنوان خنک‌کننده باعث میشود ترانسفورماتورهای روغنی قادر به تحمل بارهای بالاتر و ولتاژهای بیشتر باشند.
عایق‌بندی عالی: روغن در این ترانسفورماتورها نقش عایق‌بندی خوبی را ایفا می‌کند، که موجب کاهش احتمال وقوع مشکلات الکتریکی میشود.
معایب:
نگهداری و کنترل روغن: ترانسفورماتورهای روغنی نیاز به نگهداری و بررسی دوره‌ای روغن دارند تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود.
خطر آتش‌سوزی: در صورتی که ترانسفورماتور دچار نقص یا شکست شود، ممکن است روغن باعث اشتعال و ایجاد آتش‌سوزی شود.
نتیجه‌گیری
ترانسفورماتورهای روغنی به‌عنوان یکی از اجزای حیاتی سیستم‌های برق، به‌ویژه در مواردی که به توان بالا نیاز است، عملکرد بسیار موثری دارند. طراحی و تولید
این ترانسفورماتورها نیاز به دقت و تخصص بالا دارد تا بتوان از ظرفیت‌های آن به‌طور بهینه استفاده کرد. در عین حال، این ترانسفورماتورها مزایا و معایب خاص خود را
دارند که باید در زمان انتخاب و استفاده از آن‌ها به‌طور کامل مورد توجه قرار گیرد.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
