چگونه یک ترانسفورماتور تک فاز به تنظیم ولتاژ کارآمد می رسد؟ ​

در سیستم های قدرت مدرن ، دقت و ثبات تنظیم ولتاژ بسیار مهم است. به عنوان یک وسیله مهم قدرت ، انتقال دهنده یک فاز به دلیل ویژگی های فیزیکی منحصر به فرد خود در تداوم سیم پیچ ، عملکرد عالی را در زمینه تنظیم ولتاژ نشان داده است. برای تنظیم موقعیت TAP فقط به مدارهای کنترل الکترونیکی پیچیده نیاز ندارد ، بلکه فقط به دستگاه های مکانیکی ساده متکی است ، به طوری که می تواند با هزینه کم ، با هزینه کم ، با هزینه کم ، به طور قابل توجهی پایداری ولتاژ را بهبود بخشد. چه نوع مکانیسم کاری نفیس پشت این است؟ ​

ویژگی ساختاری اصلی یک ترانسفورماتور یک فاز این است که فقط یک سیم پیچ دارد که هم توابع ورودی و هم خروجی را ارائه می دهد. سیم پیچ به طور محکم و مداوم بر روی یک هسته آهنی که با دقت از ورق های فولادی سیلیکون با کیفیت بالا جمع شده است ، پیچیده می شود. ورق های فولادی سیلیکون نورد سرد دارای ویژگی های نفوذپذیری مغناطیسی بالا و از بین رفتن هیسترزیس کم است که می تواند بازده القایی الکترومغناطیسی را تا حد زیادی بهبود بخشد و پایه و اساس عملکرد کارآمد اتوتراستور را فراهم کند. هنگامی که یک ولتاژ AC برای سیم پیچ اعمال می شود ، یک شار مغناطیسی متناوب به سرعت در سیم پیچ با توجه به اصل اساسی القاء الکترومغناطیسی ایجاد می شود. با توجه به تداوم سیم پیچ ، شار مغناطیسی متناوب می تواند از هر قسمت از سیم پیچ به طور مساوی و بی وقفه عبور کند. تحت عمل خودآگاهی خودی و سیم کشی ، نیروی الکتروموتوری ناشی از آن ایجاد می شود. در عین حال ، زیرا قسمت های سیم پیچ در یک حلقه شار مغناطیسی یکسان قرار دارند ، القاء متقابل بین قطعات با چرخش های مختلف رخ می دهد. این فرآیند القایی الکترومغناطیسی بر اساس همان سیم پیچ ، ریشه تنظیم ولتاژ منحصر به فرد از اتوتراستور تک فاز است. ​

در طی فرآیند تنظیم ولتاژ ، شیر از قسمت خاصی از سیم پیچ به عنوان انتهای خروجی ترسیم می شود. هرگونه تغییر در جریان سیم پیچ ورودی باعث تغییر مربوط به شار مغناطیسی می شود و این تغییر در شار مغناطیسی باعث ایجاد نیروی الکتروموتوری مربوطه در سیم پیچ خروجی می شود. از طریق دستگاه های مکانیکی ساده ، مانند سوئیچ های TAP ، با تغییر انعطاف پذیر موقعیت شیر ​​در سیم پیچ مداوم ، تعداد چرخش های سیم پیچ خروجی را می توان تنظیم کرد. با توجه به رابطه بین تعداد چرخش ها و نیروی الکتروموتوری ناشی از قانون القاء الکترومغناطیسی ، تغییر در تعداد چرخش ها به طور مستقیم منجر به تنظیم دقیق ولتاژ خروجی می شود. این روش تنظیم هوشمندانه از ویژگی های فیزیکی تداوم سیم پیچ استفاده می کند و باعث می شود روند تغییر ولتاژ بسیار صاف باشد. بر خلاف روش سنتی تنظیم ولتاژ از طریق مؤلفه های الکترونیکی پیچیده ، از مشکلاتی مانند تداخل سیگنال و تأخیر در پاسخ ناشی از اجزای الکترونیکی جلوگیری می کند و می تواند ولتاژ را در زمان واقعی و با توجه به نیاز بار تنظیم کند.

از دیدگاه هزینه ، ترانسفورماتورهای یک فاز به مدارهای کنترل الکترونیکی پیچیده احتیاج ندارند و هزینه تهیه مؤلفه الکترونیکی ، طراحی مدار و نگهداری را تا حد زیادی کاهش می دهد. مدارهای کنترل الکترونیکی اغلب به اجزای با دقت بالا و سیم کشی پیچیده نیاز دارند که نه تنها گران قیمت هستند ، بلکه مستعد ابتلا به مشکلات قابلیت اطمینان مانند گرمایش و پیری مؤلفه در سناریوهای کاربردی با قدرت بالا هستند. ترانسفورماتورهای تک فاز فقط به دستگاه های مکانیکی ساده مانند سوئیچ های TAP متکی هستند. این قطعات مکانیکی از نظر ساختار ساده ، با دوام ، نسبتاً کم هزینه و نگهداری آن آسان هستند. از نظر دستیابی به تنظیم ولتاژ با قدرت بالا ، مزایای آن حتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. از آنجا که سیم پیچ می تواند به طور مستقیم جریان های با قدرت بالا را حمل کند و ولتاژ را از طریق القاء الکترومغناطیسی سیم پیچ های مداوم تبدیل کند ، هیچ مشکلی از ظرفیت قدرت محدود اجزای الکترونیکی وجود ندارد ، که به راحتی می تواند نیازهای تنظیم ولتاژ با قدرت بالا را در تولید صنعتی ، انتقال نیرو و سایر زمینه ها برآورده کند. ​

از نظر تنظیم ولتاژ با دقت بالا ، به لطف تداوم سیم پیچ ها و روش تنظیم ساده شیر مکانیکی ، ترانسفورماتورهای یک فاز می توانند به تنظیم ولتاژ بسیار خوبی دست یابند. تغییر در موقعیت شیر ​​مکانیکی می تواند به طور دقیق تعداد چرخش های سیم پیچ خروجی را کنترل کند و در نتیجه به تنظیم دقیق ولتاژ خروجی برسد. در مقابل ، برخی از دستگاه های تنظیم ولتاژ که به اجزای الکترونیکی متکی هستند ، دستیابی به چنین دقت تنظیم ولتاژ بالا به دلیل محدودیت صحت خود اجزای الکترونیکی و تجمع خطاها در فرآیند پردازش سیگنال دشوار است. ​

در کاربردهای عملی ، این عملکرد تنظیم ولتاژ کارآمد از ترانسفورماتور تک فاز کاملاً تأیید شده است در تولید صنعتی ، بسیاری از تجهیزات در مقیاس بزرگ مانند کوره های قوس و موتورهای بزرگ برای پایداری و دقت تنظیم ولتاژ منبع تغذیه نیازهای بسیار بالایی دارند. در طی فرآیند ذوب کوره قوس ، اگر ولتاژ ناپایدار باشد ، کیفیت ذوب کاهش می یابد و مصرف انرژی افزایش می یابد. ترانسفورماتور یک فاز می تواند ولتاژ را در زمان واقعی نظارت و تنظیم کند تا از عملکرد پایدار کوره قوس اطمینان حاصل شود و راندمان تولید و کیفیت محصول را بهبود بخشد. در زمینه انتقال نیرو ، هنگامی که ولتاژ شبکه نوسان می کند ، ترانسفورماتور تک فاز می تواند ولتاژ را در گره های کلیدی مانند زیرزمین ها تنظیم کند تا از انتقال پایدار برق به هزاران خانوار و بنگاه های مختلف اطمینان حاصل شود و از آسیب به تجهیزات الکتریکی و تصادفات تولیدی که ناشی از مشکلات ولتاژ است ، جلوگیری کنند. ​

ترانسفورماتور تک فاز به دلیل خاصیت فیزیکی منحصر به فرد خود در تداوم سیم پیچ ، از مزیت غیرقابل مقایسه در تنظیم ولتاژ برخوردار است. با هزینه کم ، قدرت بالا ، دقت بالا و عملکرد عالی تنظیم صاف ، ضمانت قابل توجهی را برای عملکرد پایدار سیستم های قدرت مدرن و عملکرد طبیعی تجهیزات مختلف با تقاضای بالا فراهم می کند. با توسعه مستمر فناوری قدرت و بهبود مستمر در مورد کیفیت برق در صنایع مختلف ، انتقال دهنده های تک فاز نقش مهمی در زمینه قدرت آینده دارند و به ارتقاء نوآوری و پیشرفت فناوری کاربرد قدرت ادامه می دهند.