Uitgebreide gids over types en werking van elektrische transformatoren

Stroomtransformators kunnen worden ingedeeld in verschillende categorieën op basis van hun doel, structuur en andere kenmerken:

• Volgens doel:

• Spanningsverhogende transformator: Verhoogt de spanning van een lager naar een hoger niveau, waardoor efficiënte langeafstandsoverdracht mogelijk wordt.

• Spanningsverlagende transformator: Veroorzaakt een daling van de spanning van een hoger naar een lager niveau, waardoor elektriciteit aan lokale of nabijgelegen lasten via distributienetten kan worden geleverd.

• Volgens faseaantal:

• Enkelefasen-transformator

• Driefasen-transformator

• Volgens spoelingangschikking:

• Transformator met één spoeling (autotransformator), die twee spanningniveaus biedt

• Transformator met dubbele spoeling

• Transformator met drievoudige spoeling

• Volgens spoelmateriaal:

• Transformator met koperdraad

• Transformator met aluminiumdraad

• Volgens spanningregeling:

• Transformator met ladingsvrije tapveranderaar

• Transformator met belastings-tapveranderaar

• Volgens koelmiddel en -methode:

• Oliefunderde transformator: Koelmethoden omvatten natuurlijke koeling, gedwongen luchtverkoeling (met ventilatoren op radiatoren) en gedwongen oliecirculatie met lucht- of waterkoeling. Deze worden veel gebruikt in grote stroomtransformators.

• Drogetransformator: De spoelingen zijn blootgesteld aan een gasvormig medium (zoals lucht of zeshexafluoride) of verpakt in epoxyhars. Drogetransformatoren worden wijdverspreid gebruikt als distributietransformatoren en zijn momenteel beschikbaar tot 35 kV, met een sterke toepassingspotentie.

Werkingsprincipe van transformatoren:

Transformatoren werken op het principe van elektromagnetische inductie. In tegenstelling tot draaiende machines zoals motoren en generatoren, functioneren transformatoren bij nul rotatiesnelheid (dat wil zeggen, ze zijn statisch). De kerncomponenten zijn de spoelingen en de magnetische kern. Tijdens de bedrijfsvoering vormen de spoelingen het elektrische circuit, terwijl de kern de magnetische pad en mechanische ondersteuning levert.

Wanneer er een wisselspanning wordt toegepast op de primaire spoeling, wordt in de kern een wisselend magnetisch veld opgewekt (elektrische energie wordt omgezet in magnetische energie). Dit veranderende veld koppelt zich aan de secundaire spoeling, waardoor een elektromotorische kracht (EMK) wordt opgewekt. Wanneer er een belasting is aangesloten, stroomt er stroom in het secundaire circuit, wat elektrische energie levert (magnetische energie wordt terug omgezet in elektrische energie). Dit "elektrisch–magnetisch–elektrisch" energieomzettingproces vormt het fundamentele werkingsprincipe van een transformator.