Trafo Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

9 Mayıs 2023

Trafo Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Trafo, iki veya daha fazla devre arasındaki elektrik akımını sağlayan sistemdir. Günümüzde üretim süreçlerinden gündelik yaşantımıza kadar oldukça geniş çaplı kullanım alanı mevcuttur.

Manyetik indüksiyon dönüşümü için gerekli olan bu araçlar, frekans ile oynanmadan işlemlerin tamamlanmasına yardımcı olur. Tüm parçalarının sabit olduğu bu araçlar AC sistemlerinde tercih edilirler.

Elektrik makinesi olarak da adlandırılabilen transformatörler, elektromanyetik indüksiyon yardımı ile işlevlerini sürdürürler. DC devrelerinde kullanımı mümkün olmayan bu araçlar, yalnızca AC devrelerinde kullanılabilir özelliktedir.

Trafoların Özellikleri Nelerdir?

  • Akım ve gerilimin frekans değeri değişimine ihtiyaç duymadan değiştirilmesine olanak sağlayan trafolar elektrik devrelerinde önemli bir göreve sahiptir.
  • Gerilimin ideal seviyede dengelenmesini olanak sağlayan bu araçlar, elektrik enerjisinin aktarımı ve dağıtımında görev alırlar.
  • Devrelerin arasındaki enerji aktarım işlevini yerine getirirler.
  • Bu işlemleri elektromanyetik indüksiyon aracılığı ile gerçekleştirirler.
  • Elektrik-elektronik sisteminin görünmez kahramanı olan bu araçlar, yüksek akım sayesinde güç kaybı yaşanmadan elektrik iletimine imkan verir.
  • Kullanım alanları son derece geniştir. Elektrik akımının sağlanması gereken her alanda transformatöre ihtiyaç duyulur. 

Trafo Araçları Nelerdir?

Manyetik akı aracılığıyla iletkenler arasında elektrik enerjisinin dağıtılmasına olanak sağlayan transformatörlerde 2 adet bobin ve nüve oluşur.

Manyetik akımın oluşturulması için bulunan bobinler üzerinden gerilim oluşturulur. Manyetik akım şiddeti ve şiddetin yönünde meydana gelen değişimler gerilimin yüklenmesine yardımcı olur. Sonuç olarak bobinler üzerine uygulanan gerilim ortaya manyetik bir alan oluşturulmasını sağlar.

Manyetik alanın oluşması bobinler arasında enerji aktarımına olanak tanır. Giriş sarım sayısı, çıkış sarım sayısından fazla olan trafolarda bu nedenden dolayı giriş gerilimi çıkış geriliminden daha yüksektir.

Trafo

Trafo (Transformator), elektrik enerjisini bir voltajdan başka bir voltaja dönüştüren bir cihazdır. Bu işlem manyetik alan kullanılarak gerçekleştirilir. Trafo, ana devredeki bobinden manyetik alanın geçmesiyle, ikincil devredeki bobinde de manyetik alanın oluşmasına neden olan bir elektromıknatıs gibi çalışır.

Trafo Çeşitleri

Trafo çeşitleri, tasarımlarına ve kullanım amaçlarına göre farklılık gösterir. İşte bazı yaygın trafolar:

  • Güç Trafo: Güç trafoları, elektrik enerjisini bir yerden başka bir yere taşımak için kullanılır. Yüksek gerilimli hatlarda kullanılırlar ve enerji dağıtım şebekelerinde yaygın olarak kullanılırlar.
  • Özel Amaçlı Trafo: Özel amaçlı trafolar, belirli bir endüstriyel veya ticari uygulama için tasarlanmıştır. Örneğin, özel amaçlı trafolar bazı tip UPS (kesintisiz güç kaynağı) cihazlarında, tıbbi cihazlarda ve diğer özel endüstriyel uygulamalarda kullanılır.
  • Ölçü Trafo: Ölçü trafoları, voltaj veya akım ölçümleri için kullanılır. Ölçü trafoları, ölçümcü cihazların voltaj ve akım ölçümü yapmak için gerekli olan doğru ölçümleri almasına olanak tanır.
  • Dağıtım Trafo: Dağıtım trafoları, elektrik enerjisini bir anahtardan veya yüksek gerilimli hattan bir düşük gerilimli dağıtım şebekesine taşımak için kullanılır.
  • Isı Trafo: Isı trafoları, endüstriyel işletmelerde kullanılan ısıtma veya soğutma sistemlerinde enerji dönüşümü için kullanılır. Isı trafoları, sıcak su veya buharı soğutma sistemlerinde kullanılan soğutucu sıvıya veya gazlara dönüştürür.

Trafo Nasıl Çalışır?

Trafo, manyetik alanın neden olduğu bir fenomen olan indüksiyon prensibine dayanır. Bir trafonun çalışması, ana bobinden geçen bir akımın manyetik alanını kullanarak ikincil boba bir gerilim indüklemesiyle gerçekleştirilir. İkincil bobinde indüklenen gerilim, ana bobindeki gerilimle orantılıdır ve trafo oranına bağlıdır.

Trafo, ana bobindeki manyetik alanın ikincil bobine bağlı bir bobinde elektrik bir alan oluşturarak, bu alanın da ikincil bobinde bir gerilim indüklemesi yapmasına neden olur. Bu gerilim, oransal olarak ana bobindeki gerilim ile ilişkilidir ve trafonun sarım oranına bağlıdır.

Ana bobin, AC güç kaynağına bağlanır ve akım bu bobinde akar. Akımın akışı, manyetik bir alan oluşturur ve bu alan, manyetik çekirdeği (çoğunlukla demir) içine alır. Manyetik çekirdek, manyetik alanın ikincil boba aktarılmasını kolaylaştıran bir yol sağlar.

İkincil bobin, çekirdek etrafında sarılır ve ana bobinde oluşturulan manyetik alan, ikincil bobinde bir gerilim indüklemesi yapar. Bu gerilim, ikincil devredeki yükün direncine ve trafonun sarım oranına bağlıdır.

Trafo Verimliliği:

Bir trafo, enerjinin bir formunu diğerine dönüştürdüğünden, verimlilik büyük bir önem taşır. Trafo verimliliği, trafo çıkışındaki gerilim ve akımın ürününün, trafo girişindeki gerilim ve akımın ürününe oranıdır. Yani, verimlilik çıkış gücüne bölünen giriş gücüdür.

Trafo verimliliği, birkaç faktöre bağlıdır. Bunlar arasında manyetik çekirdeğin malzemesi, trafo sarım oranı ve kullanılan tel çapı gibi faktörler bulunur. Daha iyi bir manyetik çekirdek, daha yüksek bir verimlilik sağlar. Ayrıca, daha kalın teller, daha düşük bir dirençle daha yüksek bir verimlilik sağlar.

Trafo Bakımı

Bir trafo, doğru şekilde bakımlandığında yıllarca hizmet verebilir. Trafo bakımı, düzenli olarak gerçekleştirilen rutin kontrolleri ve temizlik işlemlerini içerir. Trafo bakımı, aşağıdaki adımları içerebilir:

  • Manyetik çekirdeğin temizlenmesi: Manyetik çekirdek, zaman içinde toz ve kirlilik biriktirebilir. Bu, manyetik çekirdeğin manyetik alanını etkileyebilir ve dolayısıyla trafo verimliliğini azaltabilir. Manyetik çekirdek, düzenli olarak temizlenmelidir.
  • Termal kamera ile kontrol: Trafo, zaman içinde ısınabilir ve bu da trafo verimliliğini etkileyebilir. Termal kameralar, trafonun ısınma durumunu gözlemlemek için kullanılabilir.
  • İzolasyon direnci ölçümü: Trafoda kullanılanizolasyon malzemeleri, zamanla bozulabilir ve izolasyon direnci azalabilir. İzolasyon direnci ölçümleri, bu sorunu tespit etmek için düzenli olarak yapılmalıdır.
  • Kontakların temizlenmesi: Trafo kontakları, zaman içinde toz ve kirlilik biriktirebilir ve bu da kontak direncini artırabilir. Kontakların düzenli olarak temizlenmesi, trafo verimliliğini artırabilir.
  • Yağ seviyesi kontrolü: Bazı trafolar yağ ile soğutulur. Yağ seviyesi düşük olursa, trafo çalışması etkilenebilir ve hatta hasar görebilir. Yağ seviyesi düzenli olarak kontrol edilmeli ve gerektiğinde yenilenmelidir.
  • Yük testleri: Trafo, normalde belirli bir yük altında çalışır. Ancak yük değişebilir ve bu, trafo verimliliğini etkileyebilir. Yük testleri, trafo verimliliğini kontrol etmek için yapılabilir.Trafo Çeşitleri

Trafo, farklı amaçlar için kullanılan çeşitli tiplerde olabilir. Bazı yaygın trafo tipleri şunlardır:

  • Güç Trafo: Güç trafoları, elektrik dağıtımında kullanılır. Ana voltajı indirerek veya yükselterek farklı gerilim seviyelerinde güç sağlarlar.
  • Akım Trafo: Akım trafoları, genellikle koruma amaçlı olarak kullanılır. Bu trafolar, yüksek akımları ölçmek için kullanılır.
  • Otomatik Trafo: Otomatik trafolar, voltaj seviyesindeki değişikliklere otomatik olarak yanıt verir. Bu trafolar, gerilim dalgalanmalarının önlenmesinde kullanılır.
  • Kaynak Trafo: Kaynak trafoları, genellikle kaynak makinelerinde kullanılır. Bu trafolar, düşük voltajlı yüksek akım sağlarlar.
  • Sinyal Trafo: Sinyal trafoları, ses veya veri sinyallerini yükseltmek veya indirmek için kullanılır. Bu trafolar, yüksek frekanslı sinyalleri düşük frekanslı sinyallere dönüştürmek için kullanılır.