טרנספורמר הוא מכשיר סטטי הממיר אנרגיה חשמלית מעגל אחד לעניין אחר מבלי להשפיע על התדירות על ידי העלאה (או) הורדת המתח.
התיאוריה של השפעה הדדית מסבירה את פעולת הטרנספורמר. שדה מגנטי משותף מחבר שני מעגלי חשמל.
דרגת הטרנספורמר היא החשמל המירבי שניתן להפיק ממנו מבלי שהעלייה בטמפרטורה בסיבובים תעלה מעל הגבולות המותרים עבור סוג ההבודד המשמש.
היכולת המדורגת של טרנספורמר מציינת בקילוואט-אמפר (קילו ואט) במקום בקילוואט. ניתן לקבוע לעיתים קרובות את דרגת הטרנספורמר על פי עליית הטמפרטורה שלו.
הפסדי המכונה גורמים לעליית הטמפרטורה. אובדן נחושת פרופורציונלי לזרם המטען, בעוד שאובדן ברזל פרופורציונלי למתח. כתוצאה מכך, האובדן הכולל של טרנספורמר נקבע לפי הוולט-אמפר (VA) ונפרד מהגורם הממוצע של המטען.
בכל ערך של גורם ממוצע, זרם נתון יביא לאותו אובדן I2R.
אובדן זה מפחית את תהליך הייצור של המכונה. הגורם הממוצע קובע את התפוקה בקילוואט. אם הגורם הממוצע יורד עבור מטען נתון בקילוואט, זרם המטען יעלה בהתאם, יוצר אובדן גבוה יותר ועליית טמפרטורה של המכונה.
לפי הסיבות הנ"ל, טרנספורמרים נמדדים בדרך כלל בקילוואט-אמפר (קילו ואט) במקום בקילוואט (KW).
גורם הממוצע של טרנספורמר מאוד נמוך ומאחר כאשר אין מטען. עם זאת, גורם הממוצע במטען כמעט זהה או שווה לגורם הממוצע של המטען הנישא.
בדרך כלל, הזרם ללא מטען בטרנספורמר מאוחר אחרי המתח בערך 70.
המרכיבים העיקריים הם כדלקמן:
מעגל מגנטי מורכב מלבנים
ליבה ברזל וכלי לחץ
הסיבוב הראשי
הסיבוב המשני
כלי מלא בשמן מבודד
מגעים (H.T) עם כוסיות
מגעים (L.T) עם כוסיות
כלי שמירת שמן
נשיפה
צינור נפיח
מגש תומך טמפרטורת הרוח (WTI)
מגש תומך טמפרטורת השמן (OTI) ו-
מקרר
בגלל ההתנגדות החשמלית הגבוהה, התמיכות הגבוהה, התכונות לא לגיל, והאובדן הנמוך של ברזל, משתמשים בלוחות של ברזל סיליקון מיוחד (יחס סיליקון 4 עד 5%).
בטרנספורמר, הליבה ברזל מספקת מסלול מגנטי פשוט ורציף עם התנגדות נמוכה.
פליטה מגנטית מזערת על ידי חלוקת הסיבובים הראשיים והמשניים לשני חלקים והצבתם לסירוגין.
חיבורי הליבה ברזל צריכים להיות מסורגגים כדי למנוע פער אוויר ברור במעגל המגנטי, מכיוון שהפער האוויר מפחית את השדה המגנטי עקב ההתנגדות הגבוהה שלו.
הזרם עובר דרך הטרנספורמר יש לו שני רכיבים. זרם מגנטי (Im) בקוודרטורה (900) למתח המופעל ובפאזה עם המתח המופעל.
הרוב של הזרם המעורר התקבל מהסיבוב הראשי במצב ללא מטען משמש למגנטיזציה של המסלול.
כתוצאה מכך, הזרם המעורר שנמשך מהטרנספורמר במצב ללא מטען מורכב בעיקר מזרם מגנטי המשמש לייצור שדה מגנטי במעגלים של הטרנספורמר (טבע אינדוקטיבי).
כתוצאה מהטבע האינדוקטיבי של המטען, גורם הממוצע של הטרנספורמר במצב ללא מטען יהיה בין 0.1 ל-0.2.
כאשר מפעילים מתח DC על הסיבוב הראשי של הטרנספורמר, לא מושרה מתח נגד.
מתח נגד חשוב כי הוא מגביל את הזרם שנוצר על ידי המכונה.
בabsence of back EMF, the transformer begins to draw massive currents, causing the primary winding to burn out.
As a result, when a direct current supply is applied to a transformer, the primary windings will burn.
When the transformer’s core losses equal the copper losses, the transformer’s efficiency is maximized at a specific load factor (α).
PCopper loss = α2X PCore loss
The optimum efficiency of a transformer is determined when core loss equals copper loss using the above calculation for a specific load factor (α).