امروزه یکی از موضوعات بسیار مهم در صنعت برق مقوله ی تبدیل ولتاژ می باشد.از دیدگاه مهندسی زمینه ی تبدیل ولتاژ به حدی گسترده بوده که از پست های فشار قوی در ولتاژ های بالا تا مدارات الکتریکی در ولتاژ های بسیار پایین کاربرد دارد.دلیل استفاده از دستگاه های تبدیل ولتاژ (ترانس خشک) در بازه های ولتاژ های فشار ضعیف (برق کارخانه) وجود دستگاه هایی با ولتاژ کاری 3 فاز و تکفاز متفاوت است . یکی از دستگاه ای وارداتی از کشور های دیگر دقیقا همین موضوع است ، به عنوان مثال دستگاه های وارداتی CNC اکثرا با ولتاژ 3 فاز 200 ولت (3-phase 200 VAC) کار می کنند زیرا که تمامی سرو درایو های آن برای کار به این ولتاژ نیازمند هستند که می توان آنان را به صورت تکفاز راه اندازی کرد ولی این راه حل دارای مشکلات متعددی است که در ادامه به آن اشاره می شود.
مبحث تبدیل ولتاژ به حدی حائز اهمیت می باشدکه از هنگام شروع این صنعت تا به امروز مهندسان و طراحان بسیار زیادی در این زمینه تحقیقات و مطالعات گسترده ای ارائه کرده اند که این امر موجب ساخت دستگاه بسیار زیادی می باشد که مهم ترین آن گروه ترانسفورماتور ها می باشد که انواع متفاوتی در نوع ساخت و کارکرد را دارد .
استفاده از ترانسفورماتور ها در بخش های پست و همچنین ولتاژ های فشار قوی و فشار متوسط بسیار ضروری بوده در حال حاضر هیچ دستگاهی به عنوان جایگزین آن معرفی نشده است ولی در بخش فشار ضعیف(کمتر از 400 ولت) و همچنین مصارف صنعتی استفاده از آن بسیار پر هزینه است .
در حال حاضر در کارخانجات ایران فقط برق 3 فاز 380 ولت (3-phase 380 VAC) برای دستگاه های سه فاز در دسترس می باشد و هر گونه نیاز به ولتاژ های دیگر مستلزم استفاده از دستگاه های دیگر می باشد.
یکی از دستگاه هایی که با برق 3 فاز 200 ولت (3-phase 200 VAC) کار می کند سیستم های سروو هستند .
سیستم های سرو یکی از اجزا جدایی ناپذیر بخش های صنعتی و کارخانجات می باشد که برای مصارف بسیار زیادی از قبیل موشن کنترل ها ، دستگاه های CNC ، دستگاه های خم و برش پروفیل ، دستگاه های ساخت فنر ، قالب سازی و … مورد استفاده قرار می گیرد که چشم پوشی از آنان غیر ممکن است .
سرو های موجود در ایران در برند های مختلف با ولتاژ های ورودی 3 فاز 200 ولت (3-phase 200 VAC) کار می کنند ولی می توان به صورت تکفاز 220 ولت آن ها را راه اندازی که این موضوع دارای مشکلاتی می باشد که به دو مورد مهم آن اشاره می نماییم.
- در دسترس نبودن این موضوع برای تمامی توان ها : راه اندازی سرو های 3 فاز به صورت تکفاز برای تمامی توان ها قابل اجرا نمی باشد که این موضوع ممکن است موجب اختلال در دستگاه های باشد که دارای سروو موتور های زیادی با توان های بالا و پایین باشد .
- در دسترس نبودن گشتاور نامی : هنگامی که برای ورودی سرو ها از ولتاژ تکفاز بجای ولتاژ سه فاز استفاده میکنیم نمی توانیم به گشتاور نامی دست پیدا کنیم که همین امر موجب به وجود آمدن خطای overload می شود .
بنابراین در مواردی استفاده از سیستم تبدیل ولتاژ ضروری می باشد که می توانیم از ترانسفورماتور و دستگاه جدید دیگری به نام ترانس های الکترونیکی سروو (servo electronic transformer) استفاده نمود .
به عنوان تنها نماینده و سازنده ی ترانس های الکترونیکی سرو می خواهیم معایب ترانس های خشک قدیمی را بررسی کنیم.
ترانس های خشک
ترانس های خشک یکی از تکنولوژی های قدیمی و همچنین پر کاربرد می باشند ولی امروزه به دلیل هزینه ی بسیار بالا و وزن بسیار بالا مهندسان و طراحان در صنعت برق به دنبال جایگزین می باشند. هزینه ها متغیر می باشد ولی وزن یک ترانس 4KVA می تواند 50 تا 60 کیلوگرم باشد که این وزن زیاد در جایگذاری در تابلو می تواند بسیار مشکل ساز باشد .
موضوع بعدی این است که برای استفاده و تامین ورودی از ترانس نیاز به تابلو برق های متفاوت و همچنین استفاده از تمامی حفاظت های جریان و ولتاژ می باشد که همین امر علاوه بر قیمت بالای ترانس های خشک می تواند هزینه ی بالایی داشته باشد ، لازم به ذکر است علاوه بر حفاظت ولتاژ و جریان خروجی از ترانس (ورودی سیستم مورد نظر) خود ترانسفورماتور نیز نیاز به حفاظت های خاص خود را دارد که موجب دوبرابر شدن تمامی هزینه های مربوط به حفاظت می شود.
ترانسفورماتور الکترونیکی سرو (servo electronic transformer)
همانطور که در قسمت قبل متذکر شدیم ترانس های خشک برای مصارف صنعتی نمی تواند ایده آل باشد بنابراین شرکت فنی مهندسی نیرو نوین قصد دارد یک قطعه ی نو ظهور در صنعت برق را خدمت تمامی همکاران و مهندسان هموطن خود معرفی کند.
ترانس های الکترونیکی (ترانسفورماتور الکترونیکی سرو) با داشتن طراحی همه جانبه می تواند برای تمامی سیستم ها علی الخصوص سرو سیستم ها مناسب باشد. این قطعه در مقایسه با ترانس های خشک و قدیمی بسیار کارآمد تر می باشد که در موارد ذیل به آنها اشاره شده است
- قیمت بسیار پایین تر: ترانس های الکترونیکی در مقایسه با ترانس های خشک بسیار کمتر می باشد که همین امر باعث کمتر شدن هزینه و در نتیجه بالا رفتن بهره وری می گردد.
- وزن و ابعاد بسیار کمتر: همانطور که در بخش قبل اشاره شد یکی از مشکلات ترانسفورماتور های خشک وزن و ابعاد زیاد است که می تواند به 50 کیلو برسد ولی ترانس های الکترونیکی کمتر از 3 کیلو گرم وزن دارند.
- بدون نیاز به حفاظت: حفاظت در ترانس های الکترونیکی در پکیج های مدارهای الکترونیکی عرضه شده است که همین امر موجب کاهش هزینه در استفاده از این محصول شده است .
- ساپورت جریانی بالا: جریان خروجی از ترانس الکترونیکی با ساپورت مورد قبول و همگام با فرکنس ورودی می باشد .