Bir dönüştürücü , frekansı etkilemeden bir devreden diğerine elektrik enerjisini dönüştürerek gerilimi yükseltme (veya) düşürme yoluyla statik bir cihazdır.
Dönüştürücünün çalışmasını açıklayan teori karşılıklı endüksiyondur. Ortak manyetik akım iki elektrik devresini birbirine bağlar.
Dönüştürücünün derecelendirilmesi, sarımlardaki sıcaklık artışı kullanılan yalıtım türünün izin verilen limitleri aşmamak koşuluyla ondan çıkarılabilen maksimum güçtir.
Bir dönüştürücünün nominal kapasitesi genellikle KW yerine KVA olarak belirtilir. Bir dönüştürücünün derecelendirmesi genellikle sıcaklık artışına göre belirlenebilir.
Makinelerdeki kayıplar sıcaklık artışına neden olur. Bakır kaybı yük akımı ile orantılıdır, demir kaybı ise voltaj ile orantılıdır. Sonuç olarak, bir dönüştürücünün toplam kaybı volt-amper (VA) ile belirlenir ve yük faktörüne bağlı değildir.
Herhangi bir güç faktörü değerinde, belirli bir akım aynı I2R kaybına neden olur.
Bu kayıp, makinelerin üretim sürecini azaltır. Güç faktörü, kilovat cinsinden çıkışı belirler. Belirli bir KW yükünde güç faktörü düşerse, yük akımı buna orantılı olarak artar, daha yüksek kayıplara ve makinenin sıcaklığının artmasına neden olur.
Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı, dönüştürücüler genellikle KVA cinsinden değil, KW cinsinden derecelendirilir.
Bir dönüştürücünün güç faktörü, yük olmadığında çok düşük ve geciktir. Ancak, yük üzerindeki güç faktörü, taşınan yükün güç faktörüne çok benzer veya eşittir.
Normalde, dönüştürücüdeki yük olmayan akım, voltajdan yaklaşık 70 geriye kalır.
Esas bileşenler şunlardır:
Lamineli manyetik devre
Demir çekirdek ve kısma yapıları
Birincil sarım
İkincil sarım
Yağ dolu tank
(H.T) terminalleri ve bushing
(L.T) terminalleri ve bushing
Konservatör Tankı
Nefes alıcı
Vent borusu
Rüzgar Sıcaklığı Göstergesi (WTI)
Yağ Sıcaklığı Göstergesi (OTI) ve
Radyatör
Yüksek elektrik direnci, yüksek geçirgenlik, yaşlanma özelliklerine sahip olmaması ve düşük demir kaybı nedeniyle, özel olarak alaşımlanmış silikon çeliği (silikon oranı %4 ila %5) lamineleri kullanılır.
Dönüştürücüde, demir çekirdek düşük dirençli sürekli basit bir manyetik yol sağlar.
Manyetik sızıntı, birincil ve ikincil sarımların bölümlere ayrılması ve aralarına yerleştirilmesiyle en aza indirgenir.
Demir çekirdeği bağlantıları, manyetik devrede açık bir hava boşluğunun oluşmasını önlemek için sıralanmalıdır, çünkü hava boşluğu yüksek direnç nedeniyle manyetik akımı azaltır.
Dönüştürücü üzerinden geçen akım iki bileşene sahiptir. Uygulanan gerilimle dik açıda (900) olan manyetize edici akım (Im) ve uygulanan gerilimle fazda olan faz akımı.
Yük olmadığında, birincil sarımdan dönüştürücü tarafından alınan çoğunlukla uyarıcı akım, yolda manyetize etmek için kullanılır.
Sonuç olarak, yük olmadığında dönüştürücü tarafından çekilen uyarıcı akım, büyük ölçüde manyetize edici akımdan oluşur, bu da dönüştürücü devrelerinde (indüktif doğası) bir manyetik alan oluşturmak için kullanılır.
Yükün indüktif doğası nedeniyle, yük olmadığında dönüştürücünün güç faktörü 0.1 ile 0.2 arasında olacaktır.
Dönüştürücünün birincil sarımına DC beslemesi uygulandığında, geri EMF oluşturulmaz.
Geri EMF, makinede üretilen akımı kısıtlamak için önemlidir.
Geri EMF'nin olmaması durumunda, dönüştürücü büyük akımlar çekmeye başlar, bu da birincil sarımı yanmasına neden olur.
Sonuç olarak, bir dönüştürücüye doğrudan akım beslemesi uygulandığında, birincil sarımlar yanacaktır.
Dönüştürücünün çekirdek kayıpları bakır kayıplarına eşit olduğunda, dönüştürücünün verimliliği belirli bir yük faktörü (α) için maksimize edilir.