اصل کار ترانسفورماتور قدرت

ترانسفورماتور قدرت جزء ضروری سیستم قدرت الکتریکی است که وظیفه انتقال و توزیع موثر انرژی را بر عهده دارد. معمولاً در انتقال برق با ولتاژ بالا، از نیروگاه‌ها تا پست‌ها استفاده می‌شود، جایی که ولتاژ را افزایش می‌دهد و جریان را قبل از توزیع بین خانوارها، مشاغل و سایر مصرف‌کنندگان کاهش می‌دهد.

اصل کار یک ترانسفورماتور قدرت بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. از یک سیم پیچ اولیه، یک سیم پیچ ثانویه و یک هسته مغناطیسی تشکیل شده است. سیم پیچ اولیه به یک منبع ولتاژ بالا وصل می شود، در حالی که سیم پیچ ثانویه به بار متصل می شود. هسته مغناطیسی از لایه های آهنی یا فولادی سیلیکونی ساخته شده است که روی هم چیده شده اند تا یک مسیر مغناطیسی بسته برای شار مغناطیسی را تشکیل دهند.

هنگامی که یک جریان متناوب از سیم پیچ اولیه عبور می کند، یک میدان مغناطیسی در هسته ایجاد می کند که باعث ایجاد ولتاژ در سیم پیچ ثانویه می شود. ولتاژ القا شده در سیم پیچ ثانویه متناسب با تعداد چرخش سیم پیچ ثانویه و سرعت تغییر شار مغناطیسی در هسته است. بسته به نسبت تعداد چرخش در سیم پیچ های اولیه و ثانویه، ولتاژ افزایش یا کاهش می یابد.

بازده ترانسفورماتور با تلفات هسته، تلفات مس و تلفات سرگردان تعیین می شود. تلفات هسته به دلیل هیسترزیس و جریان های گردابی در هسته رخ می دهد، در حالی که تلفات مس در سیم پیچ ها به دلیل مقاومت سیم رخ می دهد. تلفات سرگردان ناشی از نشت شار مغناطیسی از هسته است که باعث گرم شدن مواد مجاور می شود.