Transformator je statički uređaj koji pretvara električnu energiju iz jednog kruga u drugi bez utjecaja na frekvenciju, povećavajući (ili smanjujući) napon.
Teorija međusobne indukcije objašnjava rad transformatora. Zajednički magnetni fluks povezuje dva električna kruga.
Ocjena transformatora je maksimalna snaga koja se može iskoristiti iz njega bez prekoračenja dopuštenih granica temperature vijaka za vrstu korištene izolacije.
Nominalna snaga transformatora izražava se u KVA umjesto KW. Ocjena transformatora često se određuje pomoću porasta temperature.
Gubitci u stroju uzrokuju porast temperature. Gubitak bakra proporcionalan je strujnom opterećenju, dok je gubitak željeza proporcionalan naponu. Stoga se ukupni gubitak transformatora određuje voltamperima (VA) i ne ovisi o faktoru snage opterećenja.
Za svaku vrijednost faktora snage, data struja rezultirat će istim I2R gubitkom.
Taj gubitak smanjuje proces proizvodnje stroja. Faktor snage određuje izlaznu snagu u kilovatima. Ako se faktor snage smanji za zadano KW opterećenje, struja opterećenja se odgovarajuće povećava, stvarajući veće gubitke i porast temperature stroja.
Zbog navedenih razloga, transformatori su obično ocjenjeni u KVA umjesto KW.
Faktor snage transformatora je vrlo nizak i zakasne kada nema opterećenja. Međutim, faktor snage pod opterećenjem je gotovo jednak ili jednak faktoru snage nosenog opterećenja.
Obično, struja bez opterećenja u transformatoru zakasnjava za oko 70 stupnjeva u odnosu na napon.
Essential components su sljedeći:
Magnetni krug sastavljen od laminirane željezne jezgre
Željezna jezgra i klampne konstrukcije
Primarni vijak
Sekundarni vijak
Tanka puna izolacijskim uljem
Terminali (H.T) s bušnjacima
Terminali (L.T) s bušnjacima
Konzervatorska tanka
Dahalo
Ventilacija cijev
Indikator temperature vjetra (WTI)
Indikator temperature ulja (OTI) i
Radiator
Zbog visokog elektro otpora, visoke permeabilnosti, osobina koje ne starjeju i niskih gubitaka željeza, koriste se laminati specifično legiranog silicijskog čelika (odnos silicija 4 do 5%).
U transformatoru, željezno jezgro pruža kontinuiranu jednostavnu magnetnu putanju s niskom reliktnosti.
Magnetska propusnost se minimizira sekcionaliziranjem i preslagivanjem primarnih i sekundarnih vijaka.
Spojevi željeznog jezgra trebaju biti izmješani kako bi se izbjegao jasan vazdušni prazninu u magnetskom krugu, jer vazdušna praznina smanjuje magnetski fluks zbog svoje visoke reliktnosti.
Struja koja prolazi kroz transformator ima dvije komponente. Magnetizirajuća struja (Im) u kvadraturi (900) prema primijenjenom naponu i struja u fazi sa primijenjenim naponom.
Većina pobudne struje koju transformator prima od primarnog vijaka pod uvjetima bez opterećenja koristi se za magnetiziranje putanje.
Stoga, pobudna struja koju transformator povlači pod uvjetima bez opterećenja uglavnom sastoji se od magnetizirajuće struje, koja se koristi za generiranje magnetskog polja u transformatoru (induktivna priroda).
Kao rezultat induktivne prirode opterećenja, faktor snage transformatora pod uvjetima bez opterećenja bit će u rasponu od 0,1 do 0,2.
Kada se DC struja primijeni na primarni vijak transformatora, ne induciraju se obrnute EMF.
Obrnuta EMF je važna jer ograničava struju generiranu strojem.
U odsutnosti obrnutih EMF, transformator počinje povlačiti masivne struje, što dovodi do spaljivanja primarnog vijaka.
Stoga, kada se direktna struja primijeni na transformator, primarni vijak će spaliti.
Kada gubitci jezgra transformatora budu jednaki gubitcima bakra, učinkovitost transformatora maksimalizira se na određenom faktoru opterećenja (α).