Mi az a transzformátor?

Transzformátorok működése

dscf3636.JPGA transzformátor alapvetően egy olyan, nem mozgó elektronikai eszköz, amely az elektromos áram feszültségét megváltoztatja. Alapvető haszna, hogy lehetővé teszi az áram nagy távolságokra történő szállítását gazdaságilag hatékony módon.

A transzformátor tehát az indukció elvén váltakozófeszültséget más váltakozófeszültséggé alakít át. Két tekercselése van, a primer tekercselést hálózatra kapcsoljuk, a szekunder tekercselést pedig a fogyasztóra kötjük. Látszólagos teljesítményét egy adattáblájáról VA-ekben olvashatjuk le. 

A közös vasmagon lévő két tekercs közül, ha az egyiket váltakozófeszültségre kötjük, a vasban keletkező váltakozó irányú mágneses fluxus a másik tekercsben váltakozófeszültséget indukál. Ha erre a tekercsre fogyasztót kapcsolunk, váltakozóáram indul meg az indukált feszültség hatására.

A transzformátornak zárt vasmagja van, hogy a mágneses erővonalak (fluxus) a jó mágneses vezetőképességű vasban záródjanak, és a szórt fluxus kicsi legyen.

A jobb oldali ábra a transzformátor elvi működését mutatja. Az U1 festransformer3d_col3_hu_svg.pngzültségre kapcsolt primer tekercselésnek n1 menete van. A szekunder tekercs nmeneteiben Ufeszültség indukálódik. Ha a szekunder oldalra R ellenállású fogyasztót kapcsolnak, a szekunder oldalon I2 áram indul meg, ami a primer oldalon lévő Iárammal arányban áll. A feszültségek a menetszámokkal egyenesen arányosak, míg az áramerősségek a menetszámokkal fordítottan. 

A menetszámok viszonyát a transzformátor áttételének nevezzük. 

A transzformátorokra igaz tehát, hogy

  1. A feszültségek viszonya egyenlő az áttétellel
  2. Az áramerősségek viszonya a feszültségek viszonyainak reciprok értéke
  3. A bemenő teljesítmény egyenlő a kimenő teljesítménnyel

A transzformátorok teljesítménye S voltamperekben (VA), illetve nagyobb transzformátoroknál kilovoltamperben (kVA) van megadva, ez a látszólagos teljesítmény. A transzformátor P, azaz hasznos teljesítményét úgy kapjuk, ha az S látszólagos teljesítményt megszorozzuk 0,8-al (ideális esetben cos fi-vel).