این محصول وسیله ای است برای تثبیت ولتاژ ، که جهت تثبیت ولتاژ تا قدرت 2KWبه کار برده می شود این محصول به صورت سه مرحله ای ولتاژ را تثبیت می کند و در تمام این مراحل به صورت اتوماتیک صورت می گیرد در ساختار این محصول دو قسمت کلی وجود دارد ؛ اول قسمت ترانسفور ماتوری که اساس این محصول به شمار می آید و دوم قسمت الکترونیکی که مکمل قسمت اول بشمار می آید در ساخت قسمت های ترانسفورماتوری به طور اختصار از وسایل زیر استفاده می شود ؛ - هسته ترانسفور ماتور- قرقره بوبین- سیم پیچ- مواد عایق و در ساخت قسمت الکترونیکی از قطعات زیر استفاده می شود .
-فیبر مدار چایی- مقاومت- دیود- آی سی- خازن- ترانزیستور- پتانسیومتر- رله- لامپ سیگنال
در ادامه به طور اختصار به بررسی ویژگیها و مشخصات فنی محصول می پردازیم .
ویژگیها و مشخصات فنی محصول : در حال حاضر انواع ترانسهای تقویت خانگی و خدماتی در رنج 500 الی 7000 وات تولید میشود که همگی دارای پروسه تولید یکسانی می باشند اما بر طبق بررسیهای انجام شده عمده مصرف بازار ترانس تقویت 2 کیلو وات می باشد که بر مبنای همین مدار بررسیهای بعدی صورت پذیرفته که میتواند به عنوان مبنای محاسبه قیمت تمام شده و فروش انواع ترانس تقویت مورد نظر قرار گیرد همچنین باید یادآور شد که ترانسهایی که عمدتا در بازار مورد مصرف قرار می گیرد ترانسهای اتوماتیک می باشد و ترانسهای دستی ( سلکتوری ) بازار مصرف کمی دارد قیمت تمام شده آنها نیز بیشتر می باشد و در حال حاضر عمدتا واحدهای تولیدی به تولید ترانس اتوماتیک می پردازند و ترانسهای سلکتوری در واحدهای بدون پروانه تولید می گردد لذا در اینجا ما به بررسی فنی و اقتصادی و مالی در زمینه ترانس تقویت اتوماتیک 2 کیلو وات (سه مرحله تقویت ) پرداخته و جهت ترانس سلکتوری و ترانس 6 کیلو وات فقط به ذکر مواد اولیه مورد نیاز اکتفا کنیم همچنین از آنجا که در ترانس های تقویت ترانسفورماتور مربوطه رکن اساسی و با اهمیت آنرا تشکیل می دهد و باید مطابق استانداردهای بین المللی تولید شود لذا در ابتداء به بررسی ترانسفورماتورها می پردازیم
- تعریف ترانسفورماتور
ترانسفورماتور یکی از وسایل بسیار مهم تبدیل کمیات جریان ولتاژ الکتریکی متناوب است که بر خلاف ماشین های الکتریکی که انرژی الکتریکی و مکانیکی را بهم تبدیل میکند ترانسفورماتور در نوع انرژی تغییری نمی کند بلکه ولتاژ و جریانی را باهمان فرکانس ولی متناوب از نظر مقدار تبدیل می نماید یا به بیان دیگر ترانسفورماتور یک وسیله الکترو مغناطیسی ساکن است که میتواند انرژی متناوبی را از یک مداری به مدار دیگر با حفظ اندازه فرکانس جریان متناوب انتقال دهد بطوریکه انرژی با ولتاژ پائئن را تبدیل به همان انرژی بالاتر می نماید و همچنین جریان را از مقدار داده شده در یک مدار به جریانی با اندازه های متناوب در مدار دیگر تبدیل کند امروزه ، ترانسفورماتور وسیله ای لازم و ضروری در دستگاه های انتقال انرژی الکتریکی و پخش و توزیع انرژی الکتریکی متناوب است
ترانسفورماتورها بطور بسیار وسیعی در مدارهای وسایل الکترونیکی و مدارهای دستگاه های خودکار یا اتوماتیک و راه اندازی موتورهای الکتریکی و تطبیق ولتاژ مورد نیاز جهت تغذیه مصرف کننده هایی از قبیل بکسوسازها و مبدلهای جریان دایم به جریان متناوب شارژکننده هایباطری و ایجاد دستگاه های چندین فازه از دستگاه های دو فازه و سه فازه و در ارتباطات بمنظور تطبیق امپدانن و همچنین در سیستم های قدرت بمنظور بالا بردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت پمنی پایین آوردن جریان جهت کاهش افت ولتاژ و کم کردن مقطع سیم انتقال و همچنین در انتهای خطوط انتقال بمنظور پایین آوردن ولتاژبه مقادیر مورد نیاز بکار میرود همچنین ترانسفورماتور یک وسیله بسیار ضروری در مدارهای اندازه گیری الکتریکی و در مدارهای جوش کاری و کوره ها ی الکتریکی است بعنوان یک مجزا کننده مدار با ولتاژ زیاد از مدارهای باولتاژ پایین و حذف کننده مولدهای مستقیم جریان در یک مدار دستگاه انرژی نیز بکار میرود
اساس کار ترانسفورماتور
اساس کار ترانسفورماتورها بر القاء الکترو مغناطیسی متقابل بین دو سیم پیچ که بر روی هسته آهنی قرار دارند مبنا نهاده شده است ترانسفورماتورها انواع مختلفی دارند .
1- ترانسفورماتورهای جداکننده ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از هم جدا می باشند و برای تحقق تدابیر حفاظتی " جدا سازی حفاظتی برای اتصال به مصرف کننده جریان بکار میروند
2- ترانسفورماتورهای عایق ، ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ های آنها از نظر الکتریکی از هم جدا می باشند و برای انتقال انرژی ما بین سیستمهای با پتانسیل های بسیار مختلف که در آنها ولتاژ عایق نسبت به ولتاژ اسمی ترانسفورماتور معیین نشده است بکار می روند
3- ترانسفورماتورهای کنترل ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچهای آنها از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا میباشند و برای تغذیه مواد کنترل بکار می روند
4- ترانسفورماتورهای منبع تغذیه ترانسفورماتورهایی هستند با یک یا چند سیم پیچ ثانویه که از سیم پیچ اولیه از نظر الکتریکی جدا می باشند
5- اتو ترانسفورماتورها تراسفورماتورهایی هستند که سیم پیچ اولیه و ثانویه آنها با هم مشترک می باشند
6- ترانسفورماتورهای جرقه زن ترانسفورماتورهایی هستند که سیم پیچهای آنها از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا می باشند و برای مشتعل کردن مخلوط هوا و گاز و یا هوا و روغن بوسیله جرقه یا قوس الکتریکی بکار می روند .
مشخصات فنی
مشخصات ابعادی ترانس تقویت 2KW عبارتند از :
- طول 5/31 سانتیمتر
- عرض 23 سانتیمتر
-ارتفاع 5/15 سانتیمتر
-وزن 10 کیلو گرم
قطعات و اجزاء تشکیل دهنده محصول
هر دستگاه ترانس تقویت از قسمتهای زیر تشکیل گردیده است
- بدنه شامل : درب-سینی- وشاسی
- فیبر مدار چاپی
- هسته پلاستیکی
- صفحه پلیت
- پلاک راهنما
- لامپ سیگنال
- فیوز
- پیچ و مهره وپرچ
- سیم و دو شاخه
- سیم لاکی
- رله
- مقاومت- دیود- آی سی- خازن- ترانزیستور
- نوار چسب
- پتانسیومتر
- مقوا - سیم لحیم - رنگ و تینر
از آنجا که در ترانسهای تقویت ترانسفورماتور نقش اساسی را بعهده دارد لذا در اینجا به بررسی جامعتری در زمینه ترانسفورماتور می پردازیم این بررسی بر اساس استاندارد DINانجام گرفته است
در ترانسفورماتورها اجزاء زیر بکار میروند و باید مورد نظر قرار بگیرند
- هسته ترانسفورماتور
- قرقره بوبین
- سیم پیچ - مواد عایق
هسته ترانسفورماتور
هسته ها را از ورقهایی که بصورت لایه لایه روی هم قرار داده میشود میسازند بعلت افت جریان فوکو هسته را ورقه ورقه ساخته و بین آنها بوسیله اکسیداسیون یا کاغذ عایق می پوشانند و یا اینکه از ورق های عایق شده استفاده می کنند
با توجه به پیشرفت در ساخت مواد برای ورق های هسته و هسته های نواری برش دار اکنون انواع مختلف این ورقها و نوارها بسیار زیاد شده است مهم ترین آنها اکنون ورق ها و نوارهای دینامو که سرد نورد شده اند می باشند که با کرمتالهای نا منظم بر طبق DIN45400
و با کریستالهای منظم بر طبق DIN46400 در حال حاضر هنوز وجود دارند
از میان انواع گوناگون ورق ها ورق M بیشتر بکار برده می شود زیرا دارای کم ترین پراکندگی شار میباشند در هسته های M فاصله هوایی عملا وجود ندارد با قرار دادن ورق ها بصورت متناوب در خلاف یکدیگر زمان ساخت ترانسفورماتور بیشتر خواهد شد ولی فاصله هوایی عملا از بین خواهد رفت امروزه از سایر انواع هسته ها از قبیل هسته های نواری برش دار نیز بسیار استفاده می شود ولی در این موارد قیمت مواد افزایش پیدا می کند ضخامت ورق در ترانسفورماتورهای کوچک اغلب 35/0 میلی متر می باشد
قرقره بوبین
شکلهای مختلفی برای قرقره بوبین ها وجود دارد اندازه های قرقره بوبین باید بر حسب استاندارد DIN 41304 باشد
سیم پیچها
ترانسفورماتورهای منبع تغذیه شامل سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشند بر طبق قاعده ابتداء سیم پیچ اولیه و بعد از عایق بندی کافی سیم پیچ ثانویه بسته می شود اغلب تمام سیم پیچهای با ولتاژ کم در آخر پیچیده می شوند معمولا لازم است که ما بین سیم پیچ اولیه و ثانویه یا حتی برای هر لایه از سیم پیچ ثانویه حفاظ قرار داده شود این حفاظ می تواند از جنس ورقه نازک مسی یا از سیم مسی باشد برای سیم پیچها از سیم لاک دار مسی ( CUL ) استفاده می شود در جدول زیر مشخصات سیمهای مسی که مورد استعمال زیادی دارند آورده شده است در این جدول این مقادیر داده شده اند قطر سیم ( قطر نامی ) ، قطر سیم با عایق لاک برای سیم های لاکی مسی معمولی سطح مقطع سیم وزن به ازاء هر متر طول مقاومت به ازاء هر مترطول تعداد حلقه هاییکه میتوان در یک سانتی متر مربع جای داد همچنین حداکثر شدت جریان مجاز و برای چگالی جریانهای 55/2 و 1 آمپر بر میلی متر مربع از روی این مقادیر میتوان تعداد حلقه هاییکه در یک سانتی متر مربع جای می گیرند برای سیمهای مسی با عایق های متناوب از قبیل ابریشم لاک ابریشم دوبل بدست آورد.
مواد عایق
با وجودیکه سیمهایی که برای سیم پیچی بکار می روند دارای عایق می باشند با این حال عایق کردن لایه ها یا سیم پیچ ها لازم است که در آن از عایق های نواری شکل نیز استفاده می شود در ترانسفورماتورهای معمولی از کاغذ لاک دار یا از پارچه لاک دار بر طبق DIN 40622 و DIN 40623 استفاده می شود به تازگی به مسئله صرفه جویی در جا و افزایش ایمنی برای ورق های عایق توجه زیادی می شود برای سازندگان ترانسفورماتور مسئله ضایعات مواد عایق مهم است هنگامیکه کاغذ یا ورق عایق بر روی سیم پیچ قرار داده می شود در این صورت ما بین قرقره بوبین و کناره سیم پیچ آنقدر محل خالی وجود دارد که حلقه سیم های تکی با آنها در تماس میباشد به این تربیت اثر عایقی کاغذ از بین میرود برای جلوگیری از این امر نوار عایق را کمی پهن تر از قرقره بوبین و سیم پیچ انتخاب می کنند و کناره های آنرا طوری برش میدهند که یک لبه اضافی بوجود میآید
به این ترتیب لبه اضافه طوری بر روی دیواره قرقره بوبین قرار می گیرد که سیم نمی تواند با قرقره بوبین تماس پیدا کند در حال حاضر بوسیله شرکتهای مختلف کاغذهای لاکدار عایق کتان های عایق ابریشم های عایق و ورقه های عایق و ورقه های عایق برای برق ساخته میشوند
مقدار فضای لازم
در جداول زیر استانداردهای لازم برای مقدار فضای مورد نیاز بر طبق استاندارد DIN41308 داده شده است این مقادیر برای طراحی یک دستگاه با ترانسفورماتور لازم می باشد در ذیل مقدار فضای لازم برای ترانسفورماتورهای با هسته M و EI آورده شده است.