در این مقاله به بررسی انواع هسته ترانس یا همان ترانسفورماتور خواهیم پرداخت.

ترانسفورماتورها انرژی الکتریکی را از طریق میدان مغناطیسی از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر منتقل می‌کنند. برای اینکه این انتقال انرژی به صورت متمرکزتر و در ابعاد کوچکتری صورت بگیرد، در میان سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور یک هسته مغناطیسی قرار می‌گیرد. وظیفه این هسته متمرکز کردن شارهای مغناطیسی و هدایت آن‌ها به عبور از هر دو سیم‌پیچ است. نبود هسته باعث می‌شود که شارهای تولیدی توسط سیم‌پیچ اولیه در هوا پراکنده شوند و فقط قسمتی از آن‌ها از سیم‌پیچ ثانویه عبور کنند. در نتیجه توان به خوبی منتقل نمی‌گردد و برای انتقال یک توان مشخص به ابعاد بزرگتری از سیم‌پیچ نیاز است.

هسته مغناطیسی یک تکه از ماده مغناطیسی با ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا است که در ادوات مغناطیسی مانند سلف، ترانسفورماتور، ماشین‌های الکتریکی و … جهت هدایت و متمرکز کردن شارهای مغناطیسی در یک مسیر خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. هسته‌ها از مواد فرومغناطیس نرم مانند آهن و فریت ساخته می‌شوند.

با توجه به مقدار توان انتقالی، فرکانس و ولتاژ مورد استفاده، هسته‌ها در انواع مختلفی از نظر جنس، شکل و ابعاد ساخته می‌شوند. در ادامه انواع هسته ترانس از جهات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

انواع هسته ترانس از نظر جنس:

هسته ترانسفورماتورها بسته به کاربرد ترانسفورماتور از جنس‌های مختلف ساخته می‌شود. یک دسته‌بندی از جنس هسته ترانسفورماتور در ادامه آمده است:

۱- فلزات جامد:

آهن: از هسته آهنی در آهنرباهای الکتریکی جریان مستقیم و برخی موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. در عمل برای کاهش مقاومت آهن در برابر مغناطیسی شدن، آن را گرمادیده می‌کنند که به آن آهن نرم می‌گوییم. آهن می‌تواند تا ۲ تسلا میدان مغناطیسی را بدون اشباع شدن تحمل کند. از آنجایی که آهن یک رسانای الکتریکی است، در کاربردهای AC مانند ترانسفورماتورها، سلف‌ها و موتورهای AC اگر از آهن “یک تکه” استفاده شود، تلفات زیادی به واسطه جریان‌های گردابی در آن ایجاد می‌شود. برای جلوگیری از این تلفات، در این کاربردها از آهن ورقه ورقه شده یا پودر آهن و یا مواد نارسانا مانند فریت‌ها استفاده می‌شود.

آهن ورقه ورقه شده: همان‌طور که گفته شد برای کاهش تلفات ناشی از جریان‌های گردابی در کاربردهای AC به‌جای آهن یک تکه از آهن ورقه ورقه شده استفاده می‌گردد. با اضافه کردن کمی سیلیکون به آهن، مقاومت آن در برابر جریان‌های گردابی بیشتر نیز می‌شود. بر روی ورقه‌ها نیز یک لایه نازک عایق الکتریکی وجود دارد. این ورقه ورقه کردن باعث می‌شود که جریان گردابی مجبور به عبور از سطح مقطع نازک یک ورقه باشد که مقاومت بالایی دارد و چون تلفات جریان گردابی با مجذور جریان آن رابطه مستقیم دارد، مقدار این تلفات بسیار کاهش می‌یابد.