Een transformator is een apparaat dat wisselstroom (AC) spanning, stroom en impedantie transformeert. Wanneer er een wisselstroom door de primaire spoel vloeit, wordt er een magnetische wisselstroomflux gegenereerd in de ijzeren kern (of magnetische kern), waardoor een spanning (of stroom) in de secundaire spoel wordt geïnduceerd. Een transformator bestaat uit een ijzeren kern (of magnetische kern) en spoelen. De spoelen hebben twee of meer wikkelingen; de wikkeling die op de stroombron is aangesloten, wordt de primaire spoel genoemd, en de overige wikkelingen worden de secundaire spoelen genoemd.
Een transformator is een veelgebruikt elektronisch onderdeel en elektrisch apparaat. Hiermee kan een wisselspanning van een bepaalde waarde worden omgezet in een wisselspanning van een andere waarde met dezelfde frequentie. Het kan ook de waarde van de wisselstroom wijzigen, de impedantie transformeren, de fase wijzigen of de frequentie wijzigen.
Waarom zijn stroomtransformatoren nodig?
Een elektriciteitscentrale wil elektrisch vermogen P=sqrt(3)*UIcosφ overbrengen naar het gebied waar elektriciteit wordt gebruikt. Wanneer P en cosφ constant zijn, geldt: hoe hoger de gebruikte spanning, hoe kleiner de stroom in de transmissielijn, waardoor verliezen in de transmissielijn worden verminderd en geleidende materialen worden bespaard. Daarom is het gebruik van hoge spanning voor krachtoverbrenging over lange-afstanden het meest economisch. De hoogste spanning voor wisselstroomtransmissie in mijn land heeft 500 kV bereikt. Dergelijke hoge spanningen zijn onaanvaardbaar voor generatoren om rechtstreeks te produceren, zowel uit veiligheidsoverwegingen als uit kostenoverwegingen. De uitgangsspanningen van generatoren omvatten doorgaans 3,15 kV, 6,3 kV, 10,5 kV en 15,75 kV, waardoor step-transformatoren nodig zijn om de spanning te verhogen voor-transmissie over lange afstanden.
Waarom zijn distributietransformatoren nodig? Nadat elektrische energie het verbruiksgebied heeft bereikt, moet deze door transformatoren op verschillende onderstations worden teruggebracht tot het vereiste spanningsniveau om aan de spanningsvereisten van verschillende elektrische apparaten te voldoen.
Wat het stroomverbruik betreft, hebben de meeste elektrische apparaten 380V, 220V of 36V nodig, terwijl sommige motoren 3kV of 6kV gebruiken.
