بررسی و شبیه سازی ترانسفورماتور با سیم بندی ابررسانای دما بالای آلاییده به نانولوله های کربنی(cnt)

با کشف ابررسانایی دمای بالا در سال 1986 پیشرفت های زیادی در زمینه ابررسانایی دمای بالا در صنعت به وجود آمده است. همچنین رشد سریع فناوری نانو و ابررسانایی در سال های اخیر، ما را به مطالعه شاخه ای از این فناوری تشویق کرده است. در این پژوهش ویژگی های مهم ابررسانای دما بالای ybco و همچنین آلایش آن با نانو لوله های کربنی (cnt ) مطالعه شده است. گزارش ها نشان می دهد که چگالی جریان بحرانی با آلایشcnt در ابررسانای دما بالای ybco به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. این نکته مهم ما را برآن داشت که از این دست یافته علمی در طراحی و شبیه سازی ترانسفورماتور استفاده کنیم. با مطالعه در زمینه کاربردهای مهم ترانسفورماتور در صنعت، برآن شدیم که به طراحی و شبیه سازی یک ترانسفورماتور kva 3 بپردازیم. پیکر بندی اصلی چنین ترانسفورماتوری را با اصول اولیه و استاندارد های مهم طراحی ترانسفوماتور، طراحی و برای بررسی و شبیه سازی از آنالیز عددی با روش اجزای محدود استفاده نموده ایم. در این طراحی به جای سیم های مسی در ترانسفورماتور های متعارف، از سیم های ابررسانای دما بالای ybco و همچنین ybco آلاییده به cnt استفاده شده است. با آنالیز در نرم افزار magnet پارامترهای مهم ترانسفورماتور مانند تلفات اهمی، تلفات آهنی و همچنین وزن و حجم هسته و بازده در ترانسفورماتور با سیم بندی ابررسانای دما بالا را محاسبه و با ترانسفورماتور متعارف با سیم بندی مسی مقایسه کردیم. در گام بعدی با مقادیر مختلف بار نامی نتایج را مجددا مقایسه نمودیم. همچنین مقدار تلفات ac به وجود آمده در سیم ها را برای ترانسفورماتور طراحی شده در این پژوهش برآورد و با کمک نرم افزار، توزیع میدان مغناطیسی ایجاد شده در هسته ترانسفورماتور ابررسانا و ترانسفورماتور متعارف را مشاهده و بررسی نمودیم. در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده، مزیت استفاده از ترانسفورماتور ابررسانای دمای بالای آلاییده به cnt را بیان می داریم. بنابراین هدف از کار این پژوهش با استفاده از تکنولوژی نانو، کمک به صنعت برای ساخت ترانسفورماتورهای اقتصادی که دارای بازده بیشتر و خطرات کمتری برای محیط زیست است، می باشد.