ترانسفورماتور فرکانس متغیر

ترانسفورماتور فرکانس متغیر (variable frequency transformer) یا VFT ترانسفورماتوری (transformer) است که برای انتقال برق بین دو دامنه جریان متغیر آسنکرون (asynchronous) یا سنکرون (synchronous) مورد استفاده قرار می‌گیرد. VFT یک اختراع تقریبا جدید است و اولین نمونه آن در سال ۲۰۰۴ مستقر شد. بیش‌تر اتصالات بین شبکه‌های آسنکرون از مبدل‌های جریان مستقیم با ولتاژ بالا (HVDC) استفاده می‌کنند؛ در حالی که اتصال بین شبکه‌ای سنکرون توسط ترانسفورماتورهای معمولی، اما بدون توانایی کنترل جریان برق بین سیستم‌ها انجام می‌شود.

VFT‌های کوچک‌تر در توربین‌های بادی (wind turbines) زمینی استفاده می‌شوند، به طوری که سرعت چرخش توربین در حالی که متصل به یک شبکه توزیع است بتواند تغییر کند.

کارکرد و ساختمان ترانسفورماتور‌های فرکانس متغیر

یک ترانسفورماتور فرکانس متغیر یک ماشین الکتریکی با تغذیه دو سویه شبیه به یک ژنراتور برق‌آبی با محور عمودی (vertical shaft hydroelectric generator) با یک روتور سیم پیچی شده سه فاز است که به وسیله رینگ‌های لغزشی (slip rings) به یک مدار قدرت خارجی متصل شده است. یک موتور جریان مستقیم گشتاوری بر روی همان شافت نصب می‌شود. تغییر جهت گشتاور اعمال شده به شافت باعث تغییر جهت جریان برق می‌شود؛ بدون اعمال گشتاور، شافت به دلیل تفاوت در فرکانس بین شبکه‌های متصل به روتور و استاتور می‌چرخد.



ترانسفورماتور فرکانس متغیر همانند یک ترانسفورماتور شیفت فاز (phase-shifting transformer) با قابلیت تنظیم پیوسته کار می‌کند و امکان کنترل جریان برق بین دو شبکه را فراهم می‌کند. بر خلاف راه‌حل‌های الکترونیک قدرت مانند HVDC پشت به پشت، ترانسفورماتور فرکانس متغیر نیاز به فیلتر‌های هارمونیک و جبران‌سازی توان رآکتیو ندارد.

محدودیت‌های این مفهوم، ظرفیت حامل جریان رینگ‌های لغزشی برای سیم‌پیچ روتور می‌باشد.