یک ترانسفورماتور تک فاز (شکل 2 با برچسب A) روی منبع تغذیه تک فاز کار می کند و شامل یک سیم پیچ در دو طرف اولیه و ثانویه است. یک ترانسفورماتور 3 فاز بر روی یک منبع تغذیه سه فاز کار می کند و هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای سه مجموعه سیم پیچ هستند. مقاله ما در مورد ترانسفورماتورهای سه فاز را برای جزئیات بیشتر در مورد ساخت و نمودار سیم کشی ترانسفورماتور سه فاز بخوانید.
در بیشتر موارد، ترانسفورماتورهای تک فاز فضای کمتری را نسبت به سایر ترانسفورماتورها اشغال می کنند. همچنین حمل ترانسفورماتورهای تک فاز در مقایسه با ترانسفورماتورهای سه فاز آسان است. با این حال، استفاده از یک ترانسفورماتور سه فاز کارآمدتر از سه ترانسفورماتور تک فاز است.
تک فاز (چپ) با سیم پیچ اولیه (A) و ثانویه (B) و هسته مغناطیسی (C)
شکل 2: تک فاز (سمت چپ) با سیم پیچ اولیه (A) و ثانویه (B) و هسته مغناطیسی (C)
تفاوت ترانسفورماتورهای تک فاز و سه فاز
منبع تغذیه در ترانسفورماتورهای تک فاز از طریق یک هادی و در ترانسفورماتورهای سه فاز از طریق سه هادی تامین می شود.
ترانسفورماتور تک فاز برای تکمیل مدار به دو سیم نیاز دارد در حالی که ترانسفورماتور سه فاز برای تکمیل مدار به چهار سیم نیاز دارد.
اگر ترانسفورماتور تک فاز 230 ولت را حمل کند، ترانسفورماتور سه فاز 415 ولت را حمل می کند.
ترانسفورماتور تک فاز از یک شبکه ساده استفاده می کند، در حالی که ترانسفورماتور سه فاز از یک شبکه پیچیده استفاده می کند.
قطع برق در ترانسفورماتورهای تک فاز رخ می دهد، در حالی که در ترانسفورماتورهای سه فاز قطعی برق وجود ندارد. ارتعاشات در موتورهای سه فاز به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا نیرو در طول چرخه به طور یکنواخت توزیع می شود.
ترانسفورماتورهای تک فاز برای لوازم خانگی استفاده می شوند، در حالی که ترانسفورماتورهای سه فاز بار سنگینی را تحمل می کنند.
قانون القای الکترومغناطیسی فارادی
قانون الکترومغناطیس فارادی پیش‌بینی می‌کند که چگونه یک میدان مغناطیسی با یک مدار برهمکنش می‌کند تا نیروی حرکتی تولید کند. قانون فارادی شامل موارد زیر است:
قانون اول القای الکترومغناطیسی فارادی بیان می کند که هرگاه هادی در یک میدان مغناطیسی متغیر قرار گیرد، نیروی الکتروموتور (EMF) وجود دارد.
قانون دوم القای الکترومغناطیسی فارادی بیان می کند که نیروی الکتروموتور القایی برابر با نرخ تغییر پیوندهای شار است.
ترانس تک فاز با برق تک فاز کار می کند و دارای دو قسمت است - قسمت مغناطیسی و الکتریکی. قسمت ترانسفورماتور مغناطیسی از یک هسته آهنی مغناطیسی تشکیل شده است، در حالی که قسمت الکتریکی از یک ترانسفورماتور مسی تشکیل شده است. برای جزئیات بیشتر در مورد ساخت ترانسفورماتور مقاله ما در مورد ترانسفورماتورهای الکتریکی را بخوانید.
فقط جریان متناوب ترانسفورماتور را کار می کند زیرا جریان مستقیم میدان الکترومغناطیسی ایجاد نمی کند. ترانسفورماتور هیچ قسمت متحرکی ندارد. از این رو، هیچ اصطکاک مکانیکی در هنگام کار با ترانسفورماتور تک فاز وجود ندارد. بنابراین، در هنگام استفاده از ترانسفورماتور تک فاز، اتلاف انرژی کمی وجود دارد، که باعث می شود ترانسفورماتور تک فاز کارایی بالایی داشته باشد.
هنگامی که سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور با جریان متناوب مواجه می شود، یک میدان الکترومغناطیسی متناوب ایجاد می کند. بخشی از میدان مغناطیسی تولید شده از طریق القای متقابل به سیم پیچ ثانویه متصل می شود و جریان تولید می کند. ولتاژ در سیم پیچ های ثانویه با همان فرکانس سیم پیچ های اولیه القا می شود. قانون فارادی می تواند مقدار ولتاژ القایی را تعیین کند.
ترانسفورماتور تک فاز بر اساس اصل اندوکتانس متقابل کار می کند. سیم پیچ های اولیه به یک جریان متناوب متصل می شوند که برق سیم پیچ را تامین می کند و میدان مغناطیسی ایجاد می کند. فرآیند ایجاد میدان مغناطیسی به عنوان اندوکتانس متقابل شناخته می شود و طبق قانون فارادی، جریان از سیم پیچ عبور می کند.
میدان مغناطیسی ایجاد شده با افزایش جریان عبوری از سیم پیچ تقویت می شود و خطوط مغناطیسی نیرو ایجاد می کند. خطوط مغناطیسی نیرو شار مغناطیسی را تشکیل می دهند و سیم پیچ ثانویه سیستم را به شار مغناطیسی متصل می کند.
نسبت چرخش بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه، قدرت میدان مغناطیسی تولید شده را تعیین می کند. افزایش جریان منجر به افزایش شار مغناطیسی می شود - آنها مستقیماً متناسب هستند. شار مغناطیسی جریان در هسته باعث ایجاد ولتاژ در سیم پیچ ثانویه می شود. مقدار ولتاژ القایی را می توان با استفاده از قانون فارادی تعیین کرد.
ترانسفورماتور تک فاز دارای سیم پیچ اولیه و ثانویه است. سیم پیچ ها روی یک هسته مغناطیسی ساخته شده از لایه های فولادی سیلیکونی قرار می گیرند. هدف از هسته مغناطیسی ایجاد مسیری برای شار مغناطیسی است. فولاد سیلیکونی تلفات هیسترزیس را کاهش می دهد، در حالی که لایه لایه ها تلفات ناشی از جریان گردابی را کاهش می دهند (جریان الکتریکی موضعی ناشی از یک هادی به دلیل میدان مغناطیسی متغیر).
لمینیت ها هستند
