ترانسفورماتور روی پد تک فاز

اصل کار یک پد تک فاز-ترانسفورماتور نصب شده بر اساس اصول اساسی القای الکترومغناطیسی است. این ترانسفورماتورها بر اساس این اصل کار می کنند که یک میدان مغناطیسی در حال تغییر، ولتاژی را در یک سیم پیچ مجاور القا می کند. در ترانسفورماتور نصب شده یک-پد-تک فاز، معمولاً دو سیم پیچ در اطراف یک هسته آهنی مشترک پیچیده می‌شوند: سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه.

هنگامی که جریان متناوب (AC) از سیم پیچ اولیه عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که جهت متناوب با تغییرات شکل موج AC تغییر می کند. این میدان مغناطیسی در حال تغییر، از طریق القای الکترومغناطیسی، ولتاژی را در سیم پیچ ثانویه القا می کند. ولتاژ القایی در سیم پیچ ثانویه با نسبت چرخش سیم پیچ ها متناسب است و امکان تبدیل ولتاژ را فراهم می کند. طراحی ترانسفورماتور تضمین می‌کند که سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه از نظر الکتریکی ایزوله شده باشند در حالی که به صورت مغناطیسی جفت می‌شوند.

پد تک فاز-ترانسفورماتورهای نصب شده اغلب به همرفت طبیعی برای خنک کردن متکی هستند. ترانسفورماتور با پره های خنک کننده یا رادیاتورهایی طراحی شده است که سطح در معرض هوای اطراف را افزایش می دهد. همانطور که ترانسفورماتور کار می کند و گرم می شود، گردش طبیعی هوا در اطراف سطوح خنک کننده به دفع گرما کمک می کند. این روش برای ترانسفورماتورهایی با توان کمتر و در جایی که نیازهای خنک کننده را می توان توسط هوای محیط برآورده کرد، موثر است.

در مواردی که همرفت طبیعی ممکن است خنک کننده کافی را فراهم نکند، به ویژه برای ترانسفورماتورهای با توان بالاتر، از خنک کننده هوای اجباری استفاده می شود. این شامل استفاده از فن ها یا دمنده ها برای گردش فعال هوا بر روی سطوح خنک کننده ترانسفورماتور است. هوای اجباری اتلاف گرما را افزایش می دهد و به ترانسفورماتور اجازه می دهد در بارهای بالاتر بدون گرم شدن بیش از حد کار کند. خنک‌سازی اجباری هوا به‌ویژه در محیط‌هایی با دمای محیط بالاتر یا در جاهایی که خنک‌سازی اضافی لازم است مفید است.

انتخاب بین همرفت طبیعی و خنک کننده هوای اجباری به عواملی مانند درجه قدرت ترانسفورماتور، کاربرد، شرایط محیطی و سطح مطلوب راندمان خنک کننده بستگی دارد. سازندگان ترانسفورماتورها را با دقت طراحی می کنند تا اطمینان حاصل کنند که روش خنک کننده انتخاب شده با معیارهای عملکرد مشخص شده مطابقت دارد و دمای عملیاتی ایمن را تضمین می کند.

در هر دو روش خنک کننده، روغن عایق داخل ترانسفورماتور نیز در دفع گرما نقش دارد. روغن گرمای تولید شده در حین کار را جذب می کند و آن را به سطوح خنک کننده منتقل می کند و از آنجا به هوای اطراف پخش می شود. نظارت منظم بر دمای کارکرد و سیستم خنک کننده ترانسفورماتور برای اطمینان از اینکه در محدوده ایمن باقی می ماند ضروری است. خنک کننده مناسب به کارایی، طول عمر و عملکرد قابل اعتماد ترانسفورماتور در کاربردهای مختلف توزیع برق کمک می کند.