ماکرو اکسل برای محاسبه دقیق عملکرد ترانسفورماتور + دکمه محاسبه

ماکرو اکسل برای محاسبه دقیق عملکرد ترانسفورماتور + دکمه محاسبه

در این پست به معرفی یک ماکروی پیشرفته در محیط Excel VBA می‌پردازیم که با اجرای آن، یک شیت کاملاً ساختاریافته به نام "Transformer Detailed" برای محاسبات فنی و تحلیل دقیق ترانسفورماتور ایجاد می‌شود. این ماکرو نه تنها اطلاعات ورودی فنی را از کاربر دریافت می‌کند، بلکه خروجی‌هایی همچون جریان‌ها، افت ولتاژ، راندمان و درصد تلفات را به‌صورت خودکار محاسبه و نمایش می‌دهد. ساختار صفحه شامل سه بخش اصلی است: بخش ورودی‌ها (مانند توان نامی، ولتاژهای اولیه و ثانویه، مقاومت و راکتانس داخلی و توان‌های بار)، بخش خروجی‌ها (مانند جریان اولیه و ثانویه، تلفات، راندمان و غیره)، و بخش توضیحات فنی که برای هر پارامتر اطلاعات دقیق و مهندسی فراهم می‌کند تا کاربر با درک مناسبی از محاسبات صورت‌گرفته، تحلیل عمیق‌تری انجام دهد.

اگر با تحلیل و محاسبه عملکرد ترانسفورماتورها در مهندسی برق سر و کار دارید و دوست دارید این محاسبات را به‌صورت خودکار و با رابطی زیبا در اکسل انجام دهید، این ماکرو دقیقاً همان چیزی است که به آن نیاز دارید.

در بخش ورودی، سلول‌هایی با رنگ پس‌زمینه مشخص شده‌اند که کاربر می‌تواند داده‌های عددی مورد نیاز را وارد کند. این داده‌ها شامل توان نامی ترانسفورماتور بر حسب کیلوولت‌آمپر، ولتاژ اولیه و ثانویه بر حسب ولت، درصد بارگذاری، مقادیر اهمی مقاومت و راکتانس داخلی و همچنین توان‌های اکتیو و راکتیو مصرفی بار هستند. پس از وارد کردن داده‌ها، کاربر می‌تواند با کلیک بر روی دکمه‌ی ایجادشده در شیت (با عنوان "محاسبه و نمایش نتایج")، ماکروی محاسباتی مربوطه را اجرا کرده و نتایج دقیق مهندسی را در بخش خروجی مشاهده کند. در این بخش، مقادیری چون جریان در دو سمت ترانسفورماتور، توان ظاهری بار، توان ورودی واقعی، افت ولتاژ و تلفات محاسبه شده و به‌صورت عددی در جدول قرار می‌گیرند.

ماکروی محاسبه، در پشت‌صحنه با استفاده از فرمول‌های دقیق الکتریکی همچون قانون اهم، روابط مربوط به توان ظاهری و واقعی، و تحلیل ولتاژ افت ناشی از امپدانس ترانسفورماتور طراحی شده است. مثلاً افت ولتاژ به صورت ترکیب برداری مؤلفه‌های مقاومتی و راکتانسی با استفاده از ضریب توان بار محاسبه می‌شود. همچنین جریان اتصال کوتاه نیز بر اساس امپدانس کلی ترانس و ولتاژ اولیه تعیین شده و راندمان سیستم از نسبت توان بار به توان ورودی محاسبه می‌گردد. در مجموع، این ابزار یک راهکار کامل و قدرتمند برای مهندسان برق، دانشجویان و تکنسین‌هایی است که می‌خواهند تحلیل عمیقی بر عملکرد و رفتار بار ترانسفورماتورها در شرایط مختلف بار داشته باشند — آن هم بدون نیاز به نرم‌افزارهای مهندسی پیچیده، تنها با استفاده از Excel.

🔧 معرفی ماکرو CreateDetailedTransformerSheet

این ماکرو با زبان VBA در اکسل نوشته شده و وظیفه آن ایجاد یک شیت جدید به نام Transformer Detailed است که شامل فرمتی گرافیکی و ساختاریافته برای وارد کردن داده‌ها و مشاهده محاسبات دقیق ترانسفورماتور می‌باشد.

نمونه تصویر در زمان اجرا

💡 ویژگی‌های کلیدی این ماکرو:

✅ ساختار زیبا و حرفه‌ای:

• یک عنوان بزرگ و جذاب در بالای صفحه.

• بخش ورودی‌ها با رنگ زرد کم‌رنگ، آماده برای ورود اطلاعات مانند:

  • توان نامی (kVA)

  • ولتاژ اولیه و ثانویه

  • درصد بارگذاری

  • مقاومت و راکتانس داخلی

  • توان‌های مصرفی بار و ضریب توان

✅ بخش خروجی‌ها:

• محاسبه و نمایش مواردی مانند:

  • جریان اولیه و ثانویه

  • توان ظاهری و اکتیو ورودی

  • افت ولتاژ و درصد آن

  • توان و درصد تلفات

  • راندمان ترانسفورماتور

  • جریان اتصال کوتاه

هر خروجی با توضیح مفصل در ستون کناری همراه شده تا برای کاربران تازه‌کار هم قابل درک باشد.

🔘 دکمه محاسبه:

با کلیک روی دکمه «محاسبه و نمایش نتایج»، ماکروی دوم به نام CalculateDetailedTransformer اجرا شده و بر اساس داده‌های وارد شده، محاسبات مهندسی مورد نیاز را به‌صورت خودکار انجام می‌دهد.

📐 درباره منطق محاسباتی ماکرو:

در ماکروی محاسبه‌گر (CalculateDetailedTransformer)، ابتدا ورودی‌های کاربر خوانده می‌شود. سپس بر اساس روابط الکتریکی شناخته‌شده در مهندسی قدرت:

• جریان‌ها با استفاده از روابط توان ظاهری و ولتاژ محاسبه می‌شوند.

• تلفات توان بر اساس مقاومت داخلی و جریان ثانویه محاسبه شده و به توان ورودی افزوده می‌شود.

• افت ولتاژ نیز با درنظر گرفتن مؤلفه‌های مقاومتی و راکتانسی به‌دست می‌آید.

• نهایتاً درصد تلفات و راندمان به‌صورت عددی محاسبه و نمایش داده می‌شود.

📥 مناسب برای چه کسانی؟

• دانشجویان مهندسی برق برای انجام پروژه‌های دانشگاهی

• مهندسان طراح برای محاسبات سریع و دقیق در دفتر کار

• اساتید برای آموزش مفاهیم ترانسفورماتور به همراه مثال عملی

📁 نکته مهم:

همه محاسبات بر اساس واحدهای مهندسی استاندارد انجام می‌شود. کاربران باید ورودی‌ها را با دقت و در واحد خواسته‌شده وارد نمایند (مثلاً توان بر حسب kVA، ولتاژ بر حسب ولت، مقاومت بر حسب اهم و...).

🔗 جمع‌بندی

با این ماکروی ساده اما قدرتمند، دیگر نیازی به استفاده از ماشین‌حساب یا حل دستی روابط پیچیده ترانسفورماتور نخواهید داشت. کافیست مقادیر را وارد کرده و روی دکمه محاسبه کلیک کنید تا نتایج دقیق و حرفه‌ای را فوراً دریافت کنید.