Transformatör Çeşitleri ve Kullanım Alanları – Tam Analiz!
Transformatörler (trafolar) çoğu güç sisteminin temel parçalarıdır. Temel görevleri belli bir gerilimdeki elektrik enerjisini başka bir seviye gerilime dönüştürmektir. Transformatörler, iletişim sistemlerinde kullanılan küçük birimlerden yüksek gerilimli iletim sistemlerinde kullanılan devasa makinelere kadar şaşırtıcı boyutlarda ve çeşitlerde üretilebilmektedir.
Transformatörlerin başlıca çeşitleri şunlardır:
Yapısına göre transformatör çeşitleri
Yapısal olarak, transformatörler iki ana tipe ayrılır: Hava çekirdekli ve demir çekirdekli transformatörler.
Hava çekirdekli transformatör
Bir hava çekirdekli transformatör fiziksel bir çekirdeğe sahip değildir, bu nedenle iki bobin birbirine yakın yerleştirilerek veya izole edici malzeme ile içi boş silindirik şekilli bir çekirdek üzerine sarılarak elde edilebilir.
Hava çekirdekli transformatör, lineer transformatör olarak da bilinir.
Kullanım alanları: Hava çekirdekli transformatörler genellikle ölçüm cihazları, radyo ve TV devreleri gibi yüksek frekanslı devrelerde kullanılır.
Demir çekirdekli transformatör
Demir çekirdekli transformatörün bobinleri birbirine izole edilmiş lamine levhalardan oluşan ferromanyetik malzeme üzerine sarılır.
İki bobin ortak bir çekirdek üzerine sarıldığında, daha yüksek çapraz bağlama akısına ve daha düşük kaçak akıya sahip olacaktır. Ferromanyetik malzemeler, manyetik akı için kolay bir yol sağlayabilir.
Kullanım alanları: Demir çekirdekli transformatörler genellikle ses devrelerinde ve güç sistemlerinde kullanılır.
Gerilim seviyesine göre transformatör çeşitleri
Gerilim seviyesine bağlı olarak, transformatörler üç ana tipe ayrılır: Yükseltici, indirici ve izole transformatörler.
Yükseltici transformatör
Yükseltici bir transformatör, sekonder gerilimini artırabilen bir transformatördür.
Bir yükseltici transformatör primerden daha fazla sekonder sargı dönüşüne sahip olduğundan, sekonder gerilimi her zaman primer gerilimden daha yüksektir. Sekonder gerilimin değeri, dönüş oranına (n) bağlıdır. n = Ns/Np = Vs/Vp denklemi, daha yüksek bir sekonder gerilime sahip olmak için, sekonder sargıdaki sarım sayısının birincilden daha büyük olması gerektiğini belirtir. Bu, bir yükseltici transformatörün önemli bir özelliğidir.
Kullanım alanları: Yükseltici transformatörler televizyonlarda ve elektrik santrallerinde kullanılır.
İndirici transformatör
İndirici bir transformatör, sekonder gerilimini azaltabilen bir transformatördür.
İndirici bir transformatörün sekonder sargısında her zaman primerden daha az sarım olduğundan, bir düşürücü transformatörün sekonder gerilimi her zaman primer gerilimden daha düşüktür. Sekonder gerilimin değeri, dönüş oranına (n) bağlıdır.
Kullanım alanları: İndirici transformatörler ev aletlerinde ve şehir girişlerindeki trafo merkezlerinde kullanılır.
İzole transformatör
Primer ve sekonder gerilimin eşit olduğu transformatörlere izole transformatör denir.
İzole transformatör, bir devrenin iki parçasını elektriksel olarak izole etmek için kullanılır. Birebir trafo olarak da adlandırılır.
Kullanım alanları: Mikroişlemci tabanlı kontrolörler gibi hassas ekipmanları izole etmek için kullanışlıdır. Elektrik panolarında sık sık kullanılır.
Sargı düzenine göre transformatör çeşitleri
Sargı düzenine göre transformatörler dört ana tipe ayrılır: Merkez uçlu, çoklu sargılı, ayarlanabilir ve oto transformatörler.
Merkez uçlu transformatör
Merkez uçlu transformatör sekonder sargının ortasında bir bağlantı noktası bulunan ve aynı değerde iki dengeli çıkış gerilimi sağlayabilen transformatör çeşididir.
Kullanım alanları: Analog telekomünikasyon sistemlerinde merkez uçlu transformatörler, sinyal verme amacıyla AC bağlantılı bir amplifikatör etrafında bir DC yolu sağlamak için kullanılabilir.
Çoklu sargılı transformatör
Çok sargılı transformatör, sekonder sargısında birden fazla kademe bulunan ve farklı değerlerde birkaç çıkış gerilimi sağlayabilen trafo türüdür.
Kullanım alanları: Çoklu sargılı transformatörlerin tipik bir uygulaması güç kaynakları ve triyak anahtarlamalı dönüştürücülerdir.
Ayarlanabilir (veya değişken) transformatör
Ayarlanabilir (veya değişken) transformatörün çıkış gerilimi sekonder sargı boyunca ayarlanabilir. Ayarlanabilir transformatörlerin sekonder sargısı, sıfır ila maksimum değerler aralığında değişken olabilen bir çıkış gerilimi sağlayabilir.
Kullanım alanları: Ayarlanabilir transformatörlerin çok yaygın bir uygulaması gerilim regülasyonudur. Değişken transformatörlerin diğer uygulamaları, sıcaklık kontrolü, kontrol aydınlatması ve aşırı gerilim ve düşük gerilim koşulları için laboratuvar ekipmanı testlerini içerir.
Oto transformatör
Oto transformatör hem primer hem de sekonder bobinler için ortak bir bobin olan yalnızca tek bir sargıya sahip bir transformatördür ve ortak bobinin bir kısmı hem primer hem de sekonder bobinlerin bir parçası olarak işlev görür.
Bir otomatik transformatör daha küçük ve daha hafif yapılabilir.
Kullanım alanları: Oto transformatörler normalde 1:1’e yakın voltaj-dönüşüm oranları için ve değişken ikincil voltaj sağlayan varyaklarda kullanılır.
Kullanıma göre transformatör çeşitleri
Kullanıma göre transformatörler iki ana tipe ayrılır: Elektronik ve güç transformatörleri.
Elektronik transformatör
Elektronik transformatör çalışma gerilimleri çok düşük olan ve düşük güç seviyelerinde derecelendirilen trafo tipidir. Basit yapılıdır.
Kullanım alanları: Elektronik transformatör televizyonlar, kişisel bilgisayarlar, CD/DVD oynatıcılar ve diğer cihazlar gibi tüketici elektroniği cihazlarında kullanılır.
Güç transformatörü
Güç transformatörü, yüksek güç ve gerilim derecelerine sahip trafodur.
Kullanım alanları: Güç transformatörü, gerilim seviyelerini artırmak veya azaltmak için güç üretimi, iletimi, dağıtımı ve şebeke sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ölçüm transformatörü çeşitleri
Ölçüm transformatörü çeşitleri iki ana tipe ayrılır: Akım ve gerilim transformatörleri.
Akım transformatörü
Akım transformatörü, ölçüm ve kontrol amacıyla primer devrenin akımını geleneksel standart seviyelere (normalde 5 amper) düşürür. Primerleri, akımı ölçülecek olan devreye seri olarak bağlanır. Sekonder sargının akımı, sayaçların ve rölelerin akım bobinlerine uygulanır.
Kullanım alanları: Akım transformatörü sayaç ve ölçüm cihazı uygulamalarında kullanılır.
Gerilim transformatörü
Gerilim transformatörü, ölçüm ve kontrol amacıyla gerilimleri tehlikesiz ve geleneksel gerilim seviyelerine düşürmek için kullanılır. Primer sargıları, gerilimi ölçülecek olan yüksek gerilim devresine paralel olarak bağlanır. Sekonder sargıdaki gerilim, istenen ölçüme bağlı olarak potansiyel sayaç bobinlerine, rölelere ve diğer enstrümanlara uygulanır.
Kullanım alanları: Gerilim transformatörü ölçüm uygulamalarında kullanılır.
Faz sayısına göre transformatör çeşitleri
Faz sayısına göre, transformatörler iki ana tipe ayrılır: Tek ve üç fazlı transformatörler.
Tek fazlı transformatör
Tek fazlı transformatör, genellikle transformatörün primer ve sekonder sargıları olarak adlandırılan bir giriş ve bir çıkış sargısına sahiptir.
Bu sargılar elektriksel olarak değil, manyetik olarak bağlanmıştır. Primer sargı bir gerilim kaynağından enerji çekerken, sekonder sargı bir yüke enerji verir.
Kullanım alanları: Tek fazlı transformatör, prizler, konut aydınlatması ve ısıtma gereksinimleri için güç sağlamak için kullanılır.
Üç fazlı transformatör
Üç fazlı, iki sargılı transformatör, 25 kV iletim hattı ve 480 V tesis gibi farklı gerilimlere sahip iki dağıtım sistemini birbirine bağlamak için kullanılır.
Endüstriyel transformatörlerin çoğu bu tiptedir. İki sargılı transformatörler olarak adlandırılırlar çünkü her bir primer faz sargısı için yalnızca bir sekonder faz sargısı vardır. Transformatörlerin aslında altı bobini vardır – üçü gelen üç fazlı güç için ve üçü üç fazlı çıkış gücü için.
Kullanım alanları: Üç fazlı transformatör, güç dağıtım sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Üç fazlı güç, gücün üretildiği, iletildiği ve kullanıldığı en yaygın yoldur. Ticari ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmasına rağmen, üç fazlı güç genellikle konut uygulamalarında kullanılmaz.
