A transzformátor olyan statikus eszköz, amely átalakítja az elektromos erőt egy körből a másikba, anélkül, hogy befolyásolná a frekvenciát, felfokozva (vagy) csökkentve az áramot.
A transzformátor működését a kölcsönös indukció elmélete magyarázza. Egy közös mágneses fluxus kapcsolódik két elektromos körbe.
A transzformátor becslése a maximális teljesítmény, amelyet belőle ki lehet szedni anélkül, hogy a tekercsben lévő hőmérséklet meghaladná a használt izolációs típusra vonatkozó megengedett határértékeket.
A transzformátor becslése KVA-ban, nem KW-ban van kifejezve. A transzformátor becslése gyakran a hőmérsékleti emelkedés alapján határozható meg.
Az eszközben lévő veszteségek okozzák a hőmérsékleti emelkedést. A rézveszteség arányos a terhelési árammal, míg a vasszerkezetben lévő veszteség arányos a feszültséggel. Így a transzformátor teljes vesztesége a volt-ampere (VA) értéken alapul, és független a terhelési teljesítményfaktortól.
Bármilyen teljesítményfaktor érték mellett, adott áram ugyanazt az I2R veszteséget okoz.
Ez a veszteség csökkenti a gép termelési folyamatát. A teljesítményfaktor határozza meg a kilowattban kifejezett kimenetet. Ha a teljesítményfaktor csökken egy adott KW terhelés mellett, a terhelési áram megfelelően növekszik, ami nagyobb veszteségeket és a gép hőmérsékleti emelkedését okozza.
A fentiek miatt a transzformátorok általában KVA-ban, nem pedig KW-ban vannak becslve.
A transzformátor teljesítményfaktora nagyon alacsony, és lassú, ha nincs terhelés. Azonban a terhelés mellett a teljesítményfaktor majdnem azonos vagy egyenlő a terhelés teljesítményfaktorával.
Általában a transzformátor üresjáratú áramma 70 fokkal lassúbb, mint a feszültség.
A esszenciális komponensek a következők:
Mágneses körút, amely laminált
Vasalap és rögzítő szerkezetek
A primáris tekercs
A sekundáris tekercs
Olajtartály, amely tartalmaz izoláló olajt
Felsőfeszültségi (H.T.) terminálok és bukók
Alsófeszültségi (L.T.) terminálok és bukók
Konzervátor tartály
Szellőztető
Légpipa
Szélhőmérő (WTI)
Olajhőmérő (OTI) és
Radiator
Speciálisan ötvözetett silikumvas (silikumarány 4-5%) lámpaszetei használatosak, mert magas elektrikai ellenállásuk, magas permeabilitása, nem öregednek, és alacsony vasszerkezetben lévő veszteségekkel rendelkeznek.
A transzformátorban a vasalap folyamatos egyszerű mágneses útvonalat biztosít alacsony ellenállással.
A mágneses lefolyást szakaszosítással és interlevélzéssel minimalizáljuk a primáris és sekundáris tekercsekben.
A vasalap csatlakozóit staggeringelni kell, hogy elkerüljük a tiszta levegő részegyet a mágneses körútban, mivel a levegőrész egység csökkenti a mágneses fluxust a magas ellenállásából adódóan.
A transzformátoron áthaladó áram két komponensből áll. Magnetizáló áram (Im) a feszültséghez képest 900 fokon, és fázissal egyező áram a feszültséghez képest.
A transzformátor által fogadott legnagyobb rész a primáris tekercsben lévő üresjáratú feltétel mellett a mágneses útvonal magnetizálására használatos.
Így a transzformátor által üresjáratú feltétel mellett felvett excitation áram nagy része magnetizáló áram, amely a transzformátor körökben (induktív jellegű) lévő mágneses mező generálására használatos.
Az inductív terhelés miatt a transzformátor teljesítményfaktora üresjáratú feltétel mellett 0,1 és 0,2 között lesz.
Ha DC ellátást alkalmazunk a transzformátor primáris tekercsére, nincs visszafelé indított EMF.
A visszafelé indított EMF fontos, mert korlátozza a gép által előállított áramot.
A visszafelé indított EMF hiányában a transzformátor kezd nagy áramokat vonni, ami a primáris tekercs szenvedését okozza.
Tehát, amikor egy DC ellátást alkalmazunk a transzformátorra, a primáris tekercs kiégett.