ترانس صنعتی یا Industrial Transformer یکی از تجهیزات پرکاربرد در تابلو برق، ماشین‌آلات و سیستم‌های اتوماسیون است. وظیفه آن می‌تواند کاهش یا افزایش Voltage، تامین ولتاژ مناسب مدار فرمان یا ایجاد جداسازی الکتریکی بین دو مدار باشد. برای مثال در یک تابلو با ورودی 400V ممکن است از ترانس کنترل برای تامین 230V یا 24V موردنیاز تجهیزات فرمان استفاده شود.
عنوان «ترانس» به محصولات مختلفی اشاره می‌کند و همه آن‌ها Function یکسان ندارند. Control Transformer، Isolation Transformer، Safety Transformer و Autotransformer از نظر ساختار و کاربرد متفاوت هستند. همچنین توان ترانس معمولاً با VA یا kVA بیان می‌شود و انتخاب صحیح فقط بر اساس Voltage ورودی و خروجی انجام نمی‌شود.
ترانس صنعتی چیست؟
Transformer از طریق میدان مغناطیسی انرژی AC را از سیم‌پیچ Primary به Secondary منتقل می‌کند. نسبت تعداد دور سیم‌پیچ‌ها تعیین می‌کند Voltage خروجی نسبت به ورودی کاهش، افزایش یا تقریباً ثابت بماند.
در ترانس دو سیم‌پیچه، Primary و Secondary اتصال رسانای مستقیم ندارند و انرژی از طریق میدان مغناطیسی منتقل می‌شود. این ساختار می‌تواند Galvanic Isolation ایجاد کند. در مقابل Autotransformer بخشی از سیم‌پیچ را بین ورودی و خروجی مشترک دارد و جداسازی الکتریکی کامل ایجاد نمی‌کند.
تفاوت مهم:
ترانس ایزوله و Autotransformer را فقط به دلیل یکسان بودن نسبت Voltage جایگزین یکدیگر نکنید. اگر Isolation بخشی از طراحی ایمنی سیستم است، ساختار دو سیم‌پیچه و استاندارد مربوطه باید بررسی شود.
انواع ترانس صنعتی
| نوع |
وظیفه اصلی |
کاربرد رایج |
| Control Transformer |
تامین Voltage مدار فرمان |
Contactor، Relay، Solenoid و تابلو کنترل |
| Isolation Transformer |
جداسازی الکتریکی Primary و Secondary |
تجهیزات صنعتی، آزمایشگاهی و مدارهای نیازمند Isolation |
| Safety Transformer |
تامین Safety Extra-Low Voltage در ساختارهای مربوطه |
مدارهایی با الزامات ایمنی مشخص |
| Autotransformer |
تغییر Voltage با سیم‌پیچ مشترک |
تبدیل Voltage در کاربردهایی که Isolation لازم نیست |
ترانس کنترل چیست؟
Control Transformer برای تامین Voltage موردنیاز تجهیزات مدار فرمان طراحی می‌شود. در تابلوهای صنعتی ممکن است برق قدرت 400V باشد، اما Coil کنتاکتورها، Relayها یا سایر تجهیزات با 230V، 110V یا 24V AC کار کنند.
یکی از تفاوت‌های مهم Control Transformer با یک ترانس عمومی، توانایی پاسخ مناسب به Inrush تجهیزات الکترومغناطیسی است. Contactor، Starter، Solenoid و Relay هنگام وصل می‌توانند برای مدت کوتاه Current بیشتری نسبت به حالت Hold مصرف کنند.
Schneider در ترانس‌های کنترل صنعتی خود طراحی Low-Impedance Winding را برای Voltage Regulation و تحمل Inrush تجهیزاتی مانند Contactors، Starters، Solenoids و Relays مطرح می‌کند. بنابراین انتخاب ترانس مدار فرمان فقط از جمع Watt یا VA مصرف دائم تجهیزات صحیح نیست.
توان VA ترانس چگونه انتخاب می‌شود؟
توان ترانس‌های کنترلی و صنعتی معمولاً با VA یا kVA مشخص می‌شود. برای بارهای معمولی، مجموع توان ظاهری تجهیزات متصل یکی از مبانی اولیه انتخاب است، اما در مدار فرمان باید Inrush نیز محاسبه شود.
برای مثال اگر چند Contactor وجود داشته باشند، باید مشخص شود چند Coil ممکن است به‌صورت هم‌زمان Energize شوند. Inrush VA هنگام Pull-in می‌تواند چند برابر Sealed VA همان Coil باشد. اگر Transformer کوچک انتخاب شود، Secondary Voltage هنگام Start افت کرده و Contactor ممکن است به‌درستی جذب نشود.
بزرگ انتخاب کردن ترانس نیز همیشه بهترین راه نیست. ابعاد، هزینه، Short-Circuit Current قابل دسترس در Secondary و تجهیزات حفاظتی باید متناسب با Application باشند. بهترین مبنا Selection Table یا محاسبات سازنده است.
ولتاژ Primary و Secondary
Primary Voltage ولتاژی است که به ورودی ترانس اعمال می‌شود و Secondary Voltage خروجی موردنیاز Load را مشخص می‌کند. بعضی ترانس‌ها چند Tap ورودی یا خروجی دارند و امکان استفاده در چند Voltage را فراهم می‌کنند.
برای نمونه ABB در خانواده TM-C ترانس‌های کنترل با Primary برابر 230–400V و Secondaryهای دوگانه مانند 12–24V یا 115–230V عرضه می‌کند. این اعداد مربوط به همان خانواده هستند و برای خرید باید کد دقیق محصول بررسی شود.
Siemens نیز در خانواده SITAS محصولاتی با Primary و Secondaryهای مختلف دارد؛ نمونه‌های فعلی شامل 400V به 230V، 400V به 24V و مدل‌هایی با چند Tap ورودی هستند. بنابراین عبارت «ترانس 24V» به‌تنهایی برای سفارش کافی نیست.
ترانس ایزوله چیست؟
Isolation Transformer دارای سیم‌پیچ‌های جداگانه Primary و Secondary است و ارتباط الکتریکی مستقیم میان دو سمت ایجاد نمی‌کند. این ساختار برای ایجاد Protective Separation در کاربردهای طراحی‌شده استفاده می‌شود.
نسبت Voltage در ترانس ایزوله الزاماً 1:1 نیست. یک مدل می‌تواند 230V را به 230V تبدیل کند و فقط هدف اصلی Isolation باشد، اما مدل دیگری می‌تواند هم‌زمان Voltage را نیز کاهش یا افزایش دهد.
Schneider درباره ترانس‌های خشک Low-Voltage خود نیز تفاوت میان Two-Winding Transformer و Autotransformer را روشن می‌کند: ترانس دو سیم‌پیچه Isolation ایجاد می‌کند اما Autotransformer چنین جداسازی‌ای ندارد.
ترانس ایمنی یا Safety Transformer
Safety Transformer برای تامین Extra-Low Voltage همراه با سطح مشخصی از جداسازی و عایق‌بندی طراحی می‌شود. این محصول با یک ترانس کاهنده عمومی یکسان نیست و باید الزامات استاندارد مرتبط با Application رعایت شوند.
ABB در سری TM-S مدل‌های Safety Transformer با Reinforced Insulation و خروجی‌هایی برای SELV یا PELV ارائه می‌کند. Siemens نیز در خانواده SITAS مدل‌هایی با عنوان Safety Transformer و استانداردهای مرتبط دارد.
تفاوت ترانس ایزوله و اتوترانس
| ویژگی |
ترانس دو سیم‌پیچه / ایزوله |
Autotransformer |
| اتصال Primary و Secondary |
از نظر الکتریکی جدا |
بخشی از سیم‌پیچ مشترک |
| Galvanic Isolation |
در ساختار مناسب دارد |
ندارد |
| کاربرد اصلی |
تغییر Voltage و Isolation |
تبدیل Voltage بدون نیاز به Isolation |
ترانس تک فاز و سه فاز
ترانس تک فاز برای مدارهای تک فاز و بسیاری از Control Circuitها استفاده می‌شود. ABB در خانواده ترانس‌های صنعتی تک فاز خود مدل‌های Control، Safety و Isolating را عرضه می‌کند و بسته به خانواده توان‌های مختلف در دسترس هستند.
ترانس سه فاز برای تبدیل Voltage در سیستم‌های سه فاز یا تغذیه بارهای سه فاز کاربرد دارد. در این محصولات علاوه بر kVA و Voltage، نحوه اتصال سیم‌پیچ‌ها و Vector Group نیز می‌تواند اهمیت داشته باشد.
Siemens در خانواده SITAS مدل‌های سه فاز Control/Isolation Transformer نیز ارائه می‌کند. بنابراین تعداد فاز باید از ابتدا بر اساس شبکه و Load مشخص شود و نمی‌توان سه ترانس تک فاز را بدون بررسی طراحی جایگزین یک ترانس سه فاز کرد.
ترانس خشک یا Dry-Type Transformer
بسیاری از ترانس‌های Control و Low-Voltage صنعتی از نوع Dry Type هستند و برای خنک‌کاری به روغن نیاز ندارند. در مدل‌های Open Type باید شرایط نصب داخل تابلو، تهویه و حفاظت مکانیکی بررسی شود.
ABB در خانواده Type IP از هسته فولادی جوش‌شده و سیم‌پیچ Encapsulated استفاده می‌کند و مدل‌های مختلفی برای Control Panel، HVAC، Signal و Alarm ارائه می‌دهد. درجه حفاظت Terminal یا Enclosure باید برای کد دقیق بررسی شود.
فرکانس 50Hz و 60Hz
Transformer برای Frequency مشخص طراحی می‌شود. استفاده در فرکانس پایین‌تر از مقدار مجاز می‌تواند Flux هسته و جریان مغناطیس‌کننده را افزایش دهد و باعث افزایش دما شود.
بسیاری از مدل‌های صنعتی فعلی برای 50/60Hz طراحی شده‌اند؛ برای مثال محصولات ABB Type IP و تعداد زیادی از Siemens SITAS این محدوده را پشتیبانی می‌کنند. با این حال Frequency باید برای کد دقیق بررسی شود.
Temperature Rise و کلاس عایقی
در Datasheet ترانس معمولاً پارامترهایی مانند Temperature Rise و Insulation Class دیده می‌شوند. این دو عدد یک مفهوم ندارند. Temperature Rise افزایش دمای سیم‌پیچ نسبت به شرایط مرجع را بیان می‌کند، در حالی که Insulation Class به سیستم عایقی مربوط است.
Ambient Temperature، فضای آزاد اطراف ترانس و تهویه تابلو بر دمای واقعی تاثیر می‌گذارند. قرار دادن Transformer نزدیک تجهیزاتی مانند VFD، Braking Resistor یا Power Supply می‌تواند شرایط حرارتی را سخت‌تر کند.
حفاظت Primary و Secondary ترانس
مدار ترانس باید در برابر Overcurrent و Short Circuit مطابق طراحی و استاندارد مربوطه حفاظت شود. محل Fuse یا Circuit Breaker، Current Rating و Curve آن به Transformer و مدار متصل بستگی دارد.
بعضی خانواده‌های صنعتی امکان نصب Fuse Block در Primary یا Secondary را دارند. ABB برای Type IP کیت‌های Fuse Block اختیاری ارائه می‌کند. این موضوع نشان می‌دهد حفاظت باید جزئی از طراحی مجموعه باشد و نباید فقط به خود Transformer اکتفا کرد.
کاربرد ترانس صنعتی
- تامین 24V، 48V، 110V یا 230V AC مدار فرمان
- تغذیه Coil کنتاکتور، Relay و Solenoid
- تامین برق تجهیزات Auxiliary داخل تابلو
- تغییر Voltage در ماشین‌آلات صنعتی
- Galvanic Isolation در مدل‌های دو سیم‌پیچه مناسب
- تامین SELV یا PELV با Safety Transformer مناسب
- تجهیزات HVAC و سیستم‌های Signal و Alarm
- خطوط تولید، ماشین‌آلات و تابلوهای اتوماسیون
راهنمای انتخاب ترانس صنعتی
| معیار انتخاب |
چه چیزی بررسی شود؟ |
علت اهمیت |
| Primary Voltage |
Voltage واقعی ورودی و Tapها |
تطابق با شبکه |
| Secondary Voltage |
Voltage موردنیاز Load |
تغذیه صحیح تجهیزات |
| Power |
VA یا kVA موردنیاز |
جلوگیری از افت Voltage و Overheating |
| Inrush |
Pull-in VA کنتاکتور و Solenoid |
انتخاب صحیح Control Transformer |
| Isolation |
Two-Winding یا Auto |
تعیین وجود یا عدم وجود Galvanic Isolation |
| Phase |
تک فاز یا سه فاز |
تطابق با Network و Load |
| Frequency |
50Hz یا 50/60Hz |
عملکرد صحیح هسته |
| Thermal |
Ambient، Insulation Class و Temperature Rise |
عمر و دمای کاری |
Replacement ترانس قدیمی
برای جایگزینی ترانس قدیمی، فقط Voltage ورودی و خروجی کافی نیست. VA یا kVA، Current Secondary، Frequency، تعداد فاز و نوع Isolation باید تطبیق داده شوند.
اگر Transformer برای مدار Contactor و Solenoid استفاده شده، توان Inrush مدل قبلی نیز اهمیت دارد. یک ترانس عمومی با VA مشابه ممکن است هنگام جذب چند Contactor افت Voltage بیشتری ایجاد کند.
ابعاد، نحوه نصب، Terminal Position، DIN Rail یا Screw Mounting و Fuse Arrangement نیز بررسی شوند. در ترانس سه فاز Vector Group و نحوه اتصال سیم‌پیچ‌ها نیز ممکن است در Replacement تعیین‌کننده باشند.
چک‌لیست Replacement ترانس:
کد کامل، Primary Voltage، Secondary Voltage، VA/kVA، Secondary Current، تک فاز یا سه فاز، 50/60Hz، Control/Isolation/Safety/Auto، Inrush Requirement، Insulation Class، Temperature Rise، Vector Group در مدل سه فاز، Terminal، ابعاد، Mounting و حفاظت Primary/Secondary بررسی شوند.
قیمت ترانس صنعتی به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت ترانس صنعتی با VA یا kVA، تک فاز یا سه فاز بودن، نسبت Voltage، نوع هسته و سیم‌پیچ، کلاس عایقی و روش ساخت تغییر می‌کند. ترانس Control، Safety و Isolation نیز الزاماً ساختار و قیمت یکسانی ندارند.
توان بالاتر معمولاً باعث افزایش حجم هسته و مقدار مس یا آلومینیوم سیم‌پیچ می‌شود. Encapsulation، Enclosure، Terminal IP20 و استانداردهای موردنیاز نیز بر قیمت اثر دارند.
برای مقایسه قیمت بهتر است دو محصول با Primary، Secondary، VA، Frequency و نوع Isolation یکسان مقایسه شوند. مقایسه یک Autotransformer با Isolation Transformer هم‌توان مقایسه دقیقی نیست.
برای خرید ترانس صنعتی چه اطلاعاتی لازم است؟
- ولتاژ Primary
- ولتاژ Secondary
- توان موردنیاز بر حسب VA یا kVA
- جریان Secondary
- تک فاز یا سه فاز بودن
- فرکانس 50Hz یا 60Hz
- نیاز به Galvanic Isolation
- Control، Safety، Isolation یا Autotransformer بودن
- نوع Load متصل
- Inrush VA تجهیزات مدار فرمان
- شرایط دمایی و فضای تابلو
- نوع Mounting
- حفاظت Primary و Secondary
- کد کامل ترانس قبلی در پروژه Replacement
سوالات متداول ترانس صنعتی
ترانس صنعتی چه کاری انجام می‌دهد؟
بسته به مدل، Voltage را کاهش یا افزایش می‌دهد، مدار فرمان را تغذیه می‌کند یا بین Primary و Secondary جداسازی الکتریکی ایجاد می‌کند.
تفاوت ترانس کنترل و ترانس ایزوله چیست؟
Control Transformer برای تغذیه مدار فرمان و تحمل شرایط آن طراحی می‌شود. Isolation Transformer بر جداسازی الکتریکی Primary و Secondary تمرکز دارد؛ یک محصول می‌تواند هر دو Function را داشته باشد.
آیا اتوترانس ایزولاسیون ایجاد می‌کند؟
خیر. Primary و Secondary در Autotransformer بخشی از سیم‌پیچ مشترک را دارند و Galvanic Isolation کامل ایجاد نمی‌شود.
VA ترانس چیست؟
VA توان ظاهری Transformer است و برای تعیین ظرفیت خروجی استفاده می‌شود. در مدار فرمان، Inrush تجهیزات نیز باید در کنار مصرف دائم بررسی شود.
برای کنتاکتور 24VAC چه ترانسی لازم است؟
Secondary باید با Coil سازگار باشد، اما VA ترانس باید بر اساس Sealed VA و به‌ویژه Inrush VA تعداد کنتاکتورهایی که هم‌زمان وصل می‌شوند انتخاب شود.
آیا ترانس 220 به 220 بی‌فایده است؟
خیر. اگر از نوع Isolation Transformer باشد، حتی با نسبت 1:1 می‌تواند برای جداسازی الکتریکی ورودی و خروجی استفاده شود.
ترانس تک فاز و سه فاز چگونه انتخاب می‌شوند؟
تعداد فاز باید با Network، نوع Load و مدار خروجی هماهنگ باشد. در مدل سه فاز علاوه بر Voltage و kVA، اتصال سیم‌پیچ‌ها نیز اهمیت دارد.
برای جایگزینی ترانس قدیمی چه مواردی باید بررسی شوند؟
Primary و Secondary Voltage، VA/kVA، Current، Frequency، تعداد فاز، Isolation، Inrush، کلاس عایقی، ابعاد، Terminal و Mounting باید تطبیق داده شوند.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت ترانس صنعتی با شماره 03191091031 تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!