واریابل چیست و چگونه ولتاژ را کنترل می‌کند؟
واریابل، یک نوع ترانسفورمر با نام تجاری خاص است که توانایی ایجاد جریان الکتریکی و مقاومت ظاهری را دارا می‌باشد. ویژگی مهم این دستگاه این است که ولتاژ اولیه و ثانویه‌ای که تولید می‌کند، متفاوت است. برای درک بهتر این موضوع، نیاز است تا با دو مفهوم اساسی، یعنی مغناطیس و الکتریسیته، آشنا شوید. وقتی جریانی از یک سیم عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می‌شود و هر تغییر در این میدان مغناطیسی، جریان مغناطیسی را ایجاد می‌کند. با توجه به نظریه فارادای، هر تغییری در میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی در مدار مرتبط می‌شود. از این دو مفهوم می‌توان فهمید که با استفاده از جریان متغیر برای تغییر میدان مغناطیسی در یک مدار مشخص، جریان الکتریکی در همان مدار ایجاد می‌شود؛ و این مسئله دقیقاً در ترانسفورمر یا اتوترانس (واریابل) اتفاق می‌افتد.
انواع واریابل
واریابل یک وسیله الکتریکی است که به دو دسته تقسیم می‌شود؛ واریابل تک فاز و واریابل سه فاز می‌باشند. واریاک یا واریابل تک فاز قابلیت تنظیم ولتاژ از صفر تا 300 ولت را داراست و می‌تواند در محدوده توان 500 وات تا 20 کیلووات عمل کند. در مدل‌های سه فاز، این واریاک توانایی تنظیم ولتاژ را از 0 تا 500 ولت، با توان‌های 1.5 کیلووات تا 40 کیلووات، به همراه نقطه نول دارد.
کاربردهای واریابل یا اتوترانس بسیار گسترده است و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار برای کنترل و تنظیم ولتاژ در صنایع روشنایی، صنایع آموزشی، و تنظیم کنترل دور لوازم برقی، به عنوان مثال در مرغ داری برای تنظیم نور محیط جوجه‌ها به کار می‌رود.
روش عملکرد واریابل
واریابل از یک اتوترانس حلقوی تشکیل شده که با استفاده از یک ذغال و اهرم متصل به آن، قابلیت تولید یک خروجی متغیر ACو DC را ارائه می‌دهد. با چرخش اهرم نزدیک به 360 درجه، می‌توان خروجی را به تناسب نیازهای ما تنظیم کرد. این تغییرات در خروجی توسط یک ولت‌متر که بر روی واریابل نصب شده است، قابل مشاهده است.
جهت حفاظت مناسب از واریابل‌ها در محیط‌های آموزشی، استفاده از یک فیوز مینیاتوری پیشنهاد می‌شود. فیوز انتخابی باید با آمپری کمتر از مصرف واریاک مطابقت داشته باشد. این تدابیر باعث می‌شود که در صورت انتخاب ناخواسته کاربر مصرف کننده با آمپری بالاتر از اتوترانس مشخص شده، فیوز مینیاتوری فعال شده و از واریابل محافظت گردد.
نحوه ساخت واریابل
برای ساخت واریابل، ابتدا وسیله‌ای که احتیاج به ترانس دارد را انتخاب می‌کنیم. به عنوان مثال، برای جریان 10 آمپر، از یک ترانس با ظرفیت 3 کیلو آمپر استفاده می‌شود. سپس، یک ذغال برای کنترل ولتاژ خروجی استفاده می‌شود که می‌تواند ولتاژ را از صفر تا 300 یا صفر تا 250 ولت تنظیم کند.
همچنین، یک صفحه نمایش برای نمایش ولتاژ خروجی لازم است. در صورت نیاز به باکس، می‌توان آن را اضافه کرد تا اتوترانس را ایزوله کند. واریاک‌ها همچنین به عنوان منبع تغذیه DC نیز قابل استفاده هستند. ترانس واریابل‌های سه فاز دارای دو حالت طراحی مختلف می‌باشد:
1. هر سه ترانس به یک اهرم متصل باشد.
2. هر فاز به صورت جداگانه قابل کنترل باشد.
واریابل‌های سه فاز می‌توانند از یک نول و یک فاز به عنوان واریابل تک فاز استفاده شوند. همچنین، واریابل‌ها می‌توانند با نول مشترک و ورودی و خروجی جداگانه طراحی شوند. این امکانات با توجه به نیازهای مشتری ارائه می‌شوند.
مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب AC، جریان مستقیم را به AC تبدیل می‌کند. این جریان متناوب تبدیل شده می‌تواند بر اساس ولتاژ و فرکانس مورد نیاز در هر زمان توسط ترانسفورماتورها و مدارهای کنترلی تنظیم شود.
