ترانسفورماتور هسته زرهی
ترانسفورماتورها از اجزای حیاتی سیستم‌های برق هستند که نقش اساسی در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی دارند. یکی از انواع مهم
ترانسفورماتورها، ترانسفورماتور هسته زرهی است که به دلیل ساختار خاص و ویژگی‌های منحصر به فرد، کاربرد گسترده‌ای در صنایع
مختلف برق پیدا کرده است. در این مقاله به بررسی ساختار، عملکرد و مزایای ترانسفورماتور هسته زرهی پرداخته می‌شود.
مفهوم ترانسفورماتور و انواع هسته‌ها
ترانسفورماتور وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می‌دهد، معمولاً با تغییر سطح ولتاژ و جریان. هسته
ترانسفورماتور که معمولاً از جنس ورق‌های فولادی سیلیکونی ساخته می‌شود، مسیر مغناطیسی برای شار مغناطیسی ایجاد می‌کند.
دو نوع اصلی هسته ترانسفورماتورها عبارتند از : هسته هسته‌ای (Core type) و هسته زرهی (Shell type) . در ترانسفورماتور هسته
هسته‌ای ، سیم‌پیچ‌ها دور یک هسته بسته پیچیده می‌شوند ، اما در ترانسفورماتور هسته زرهی ، هسته به گونه‌ای طراحی شده که
سیم‌پیچ‌ها در داخل هسته محصور می‌شوند و هسته اطراف آن‌ها را می‌پوشاند.
ساختار ترانسفورماتور هسته زرهی
در ترانسفور ماتور هسته زرهی ، هسته از چند لایه ورق فولادی به شکل زره یا پوسته ساخته می‌شود که سیم پیچ‌ها را به طور کامل
احاطه می‌کند. این طراحی باعث می‌شود که شار مغناطیسی به طور یکنواخت‌تر و بهتر در هسته پخش شود.
سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه به صورت هم‌مرکز و در دو طرف هسته قرار می‌گیرند، به طوری که هسته مانند پوسته‌ای دور آن‌ها کشیده شده
است. این ساختار باعث کاهش نشتی شار مغناطیسی می‌شود و تلفات ترانسفورماتور را کاهش می‌دهد.
مزایای ترانسفورماتور هسته زرهی
کاهش تلفات هسته: ساختار هسته زرهی به گونه‌ای است که شار مغناطیسی در مسیر کوتاه‌تر و به شکل بسته گردش می‌کند، بنابراین
تلفات هسته به حداقل می‌رسد.
کاهش تلفات جریان گردابی: استفاده از ورق‌های فولادی نازک با پوشش عایقی باعث کاهش جریان‌های گردابی (Eddy Currents) در هسته
شده که این امر منجر به افزایش راندمان ترانسفورماتور می‌شود.
استحکام مکانیکی بالا: هسته زرهی به دلیل طراحی بسته و مقاوم خود، در برابر نیروهای مکانیکی ناشی از جریان‌های زیاد یا ضربه‌ها مقاوم‌تر
است.
نشتی شار کمتر : محصور شدن سیم‌پیچ‌ها توسط هسته باعث می‌شود که شار مغناطیسی به صورت کاملاً بسته در هسته گردش کند و از
نشتی شار در محیط جلوگیری شود، که این موضوع منجر به کاهش تداخل‌های مغناطیسی با تجهیزات دیگر می‌گردد.
عملکرد حرارتی بهتر: هسته زرهی به دلیل نحوه قرارگیری سیم‌پیچ‌ها و هسته، توزیع گرما بهتر و خنک‌سازی مؤثرتری دارد.
کاربردهای ترانسفورماتور هسته زرهی
ترانسفورماتورهای هسته زرهی به دلیل مزایای ذکر شده در موارد زیر کاربرد دارند:
تجهیزات الکترونیکی و اندازه‌گیری: این نوع ترانسفورماتورها به دلیل دقت بالا و تلفات کم در دستگاه‌های اندازه‌گیری و ابزارهای حساس استفاده
می‌شوند.
مدارات با جریان بالا: در سیستم‌هایی که جریان‌های بالا وجود دارد و نیاز به کاهش تلفات و بهبود عملکرد است، ترانسفورماتورهای هسته زرهی
گزینه مناسبی هستند.
مدارات قدرت با ولتاژ پایین و متوسط: به دلیل قابلیت تحمل جریان بالا و استحکام مکانیکی، در بسیاری از مدارات قدرت در ولتاژهای پایین و متوسط
مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مقایسه با ترانسفورماتور هسته هسته‌ای
اگرچه ترانسفورماتور هسته هسته‌ای در بسیاری از کاربردها رایج‌تر است، ترانسفورماتور هسته زرهی در مواردی که نیاز به کاهش تلفات، استحکام
مکانیکی و دقت بالاتر است، برتری دارد. به طور کلی، ترانسفورماتورهای هسته زرهی معمولاً گران‌تر و ساخت آن‌ها پیچیده‌تر است، اما مزایایی که
ارائه می‌دهند در بسیاری از کاربردها جبران‌کننده هزینه اضافی است.
نتیجه‌گیری
ترانسفورماتور هسته زرهی به عنوان یکی از انواع مهم ترانسفورماتورها، به دلیل ساختار خاص هسته و نحوه قرارگیری سیم‌پیچ‌ها، مزایای قابل توجهی
از جمله کاهش تلفات، بهبود عملکرد حرارتی و افزایش استحکام مکانیکی دارد. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که این نوع ترانسفورماتور در کاربردهای خاص
و حساس سیستم‌های الکتریکی نقش مهمی ایفا کند. با پیشرفت فناوری مواد و روش‌های ساخت، انتظار می‌رود کاربردهای ترانسفورماتورهای هسته
زرهی روز به روز گسترده‌تر شود و راندمان سیستم‌های برق را بهبود بخشد.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
