مسائل اساسی در طراحی ترانسفورماتور قدرت

ترانسفورماتور قدرت برای تبدیل ولتاژ AC، جریان و انتقال برق AC یک تجهیزات الکتریکی ساکن است، در فرآیند طراحی نیاز به در نظر گرفتن عوامل مختلف، حفظ آرایش ساختاری خوب، افزایش زمان استفاده از تجهیزات است.
مشکلات اساسی طراحی ترانسفورماتور قدرت، شار مغناطیسی و چگالی جریان است. جریان ترانسفورماتور متناسب با ظرفیت است و مقدار چگالی جریان (یعنی ضخامت سیم) با توجه به گرمای تولید شده توسط هادی در نظر گرفته می شود. برای شار مغناطیسی، رابطه اصلی الکترومغناطیس u=4.44fw است، که در آن u ولتاژ و f فرکانس است، در اینجا 50 هرتز، مقدار ثابت است. w تعداد چرخش سیم پیچ است. در φ شار مغناطیسی است. از آنجایی که چگالی شار مغناطیسی B ورق فولادی سیلیکونی توسط ماده محدود می شود، معمولاً می توان آن را فقط به 1 طراحی کرد.{4}}.8 Tesla، بنابراین برای افزایش φ، معمولاً فقط سطح مقطع آهن را افزایش می دهد. هسته را می توان افزایش داد. هسته ترانسفورماتور به طور کلی از نوع ستون سه فاز است، سطح مقطع هسته آهنی را می توان طبق فرمول فوق تعیین کرد و اندازه پنجره هسته باید اصل قرار دادن سیم پیچ را در نظر گرفت. ظرفیت ترانسفورماتور بزرگتر، سیم ضخیم تر و پنجره هسته بزرگتر است.
در طراحی ترانسفورماتورهای قدرت می توان میزان مس و آهن را متعادل کرد. زیرا هنگامی که ظرفیت ترانسفورماتور تعیین می شود، جریان تعیین می شود، ضخامت سیم تعیین می شود، تعداد دورهای W افزایش می یابد، شار مغناطیسی φ می تواند کوچکتر باشد، سطح مقطع هسته می تواند کوچکتر باشد. اما برای پیچیدن این پیچ ها، پنجره هسته آهنی باید بزرگتر باشد. برعکس، با کاهش تعداد دورهای W، شار مغناطیسی φ بزرگتر می شود و سطح مقطع هسته آهنی بزرگتر می شود، اما پنجره هسته آهنی می تواند کوچکتر شود.