ترانسفورماتور حلقوی – ساختار – کاربرد- مزایا و معایب

ترانسفورماتور حلقوی چیست - ماه صنعت انرژی

ترانسفورماتور حلقوی

ترانسفورماتور حلقوی

ترانسفورماتورهای کوچک مورد استفاده در وسایل برقی تجاری به عنوان تلویزیون ، کامپیوتر ، سیستمهای صوتی از دو شکل مختلف هسته ساخته شده‌اند به شکل EI یا مربع شکل و یا شکل حلقوی. در گذشته ، شکل هسته EI محبوب تر بود. امروزه به دلیل مزایای مهم آنها ، ترانسفورماتورهای حلقوی در کاربردهایی که نیاز به توان کمتر دارند رایج شده‌اند.

قبل از مونتاژ ، هسته EI  دارای شکلی به صورت حرف E و I‌است. سیم پیچ به دور شاخه  مرکزی پیچیده می‌شود. دو پا یا شاخه‌های دیگر یک مسیر اضافی برای شار مغناطیسی ایجاد می‌کنند. از آنجا که امکان اسمبل کردن آن به صورت عالی و خوب امکان پذیر نیست ، فاصله هوا بین E و I بخشی از هسته پس از مونتاژ باقی می ماند. این شکاف هوا رلوکتانس ترانسفورماتور و در نتیجه تلفات هسته را افزایش می‌دهد. جریان شار مغناطیسی باعث تداخل الکترومغناطیسی در محیط می‌شود که با سایر اجزاء ایجاد کننده اعوجاج صوتی تداخل می‌کند ، قیمت پایین این ترانسفورماتور مزیت آن‌است.

هسته ترانسفورماتور حلقوی شکل گرد یا دونات دارد. سیمها به دور این شکل پیچیده می‌شوند. هسته توسط برخی از مواد فرومغناطیسی مانند آهن چند لایه ، پودر آهن یا فریت ساخته شده است. ترانسفورماتورهای کوچک با فرکانس عملکرد بالاتر از دهها کیلوهرتز تا صدها مگاهرتز معمولاً از یک هسته فریت استفاده می‌کنند. سطح مقطع حلقوی می‌تواند مربع ، مستطیل یا دایره ای باشد. سطح مقطع دایره ای گرانتراست.

======================================

ساختار

فقط مقدار کمی از شار مغناطیسی می‌تواند به دلیل شکل هسته متقارن حلقوی مانند فرارکند. این نوع ترانسفورماتور تلفات هسته ای بین 10-20٪ از کل تلفات ترانسفورماتور را دارد. سایر دیگر ترانسفورماتورها دارای 50٪ از کل تلفات در هسته ترانسفورماتور هستند. به دلیل تلفات کوچک در هسته ، ترانسفورماتورهای حلقوی در مقایسه با سایر ترانسفورماتورهای معمولی از وزن کمتر تا 20-50٪ برخوردار هستند.

ساختارحلقوی باعث عملکرد ترانسفورماتور بدون سر و صدا می‌شود ، در حالی که لرزش لمینت‌های آهنی می‌تواند صدای صوتی ایجادکند. اما قیمت ترانسفورماتور حلقوی بیشتر از ترانسفورماتورهای هسته ای با ورق لمینیت‌است. ساختار ترانسفورماتور حلقوی آنها را بسیار گرانتر‌می‌کند. سیم پیچی این نوع ترانسفوماتور به تجهیزات پیچیده تر و کندتری نیاز دارد.

تلفات کم برای ترانسفورماتورهای اندازه گیری بسیار مهم‌است و به این دلیل که معمولاً از این نوع ترانسفورماتور استفاده‌می‌شود. این ترانسفورماتورها به دلیل سطح سر و صدای کم و EMI انتخاب خوبی برای دستگاه‌های صوتی هستند. به دلیل راندمان بالا ، از مزایای مهمی در کاربرد آمپلی فایر برخوردارهستند. آنها می‌توانند قدرت بیشتری را در خروجی تحویل دهند. لامپ هالوژن از ترانسفورماتورهای حلقوی استفاده می‌کند. این ترانسفورماتورها از 20 VA تا  500VA توان نامی تولید شده‌اند. سوئیچ حرارتی معمولاً در صورت گرمای بیش از در داخل ترانسفورماتور نصب می‌شود تا در صورت نیاز ترانس را قطع کند.

آنها در الکترونیک صنعتی به عنوان تقویت کننده ، شارژر ، یکسو کننده ، دستگاه UPS کاربرد دارند. ترانسفورماتور را می توان در محدوده توان متفاوت از 20 VA تا 7000 VA یافت. تعداد قابل توجهی خروجی می توان از آنها خارج کرد. به دلیل تولید گران و پیچیده ، آنها عملاً برای دامنه توان تا 10 کیلو ولت آمپر ساخته شده‌اند (بسیار بندرت تا 20 کیلو ولت آمپر).

 

======================================

مزایای ترانسفورماتور حلقوی

ترانسفورماتور حلقوی در مقایسه با نوع EI مزایای زیادی‌دارد:

  • راندمان الکتریکی بالا ،
  • میزان سر و صدای کم ،
  • تداخل کم الکترومغناطیسی (EMI) ،
  • تحریف سیگنال کم ،
  • حداقل تلفات هسته مغناطیسی ،
  • هیسترزیس کم و جریان مغناطیس ،
  • عملکرد گرمایشی خوب
  • قاب و شکل ساده و حفاظت خوب
  • ابعاد کوچک.

 

======================================

 

مقالات مرتبط :

ترانسفورماتور های جداکننده یا ایزوله

ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا

تفاوت های بین ترانسفورماتور و موتورهای القایی

اتصال دلتای (مثلث ) باز ترانس : محاسبات و دیاگرام

 

لینک زبان اصلی مقاله :

Toroidal Transformer

دیدگاهتان را بنویسید