Transzformátor

A transzformátor felépítése

Az egyfázisú transzformátor két, csatolásban lévő tekercsből áll. A csatolás azt jelenti, hogy az egyik tekercs által gerjesztett mágneses erővonalak egy része áthalad a másik tekercsen. A csatolás mértékének növelése érdekében a két tekercset egymásra helyezik és vasmagra helyezik őket. A tekercsek rézből készülnek, a jó villamos vezetőképesség miatt. A vasmag jó mágneses tulajdonságokkal rendelkező anyag, nagy relatív permeabilitású.
A vasmag kialakítása alapján nevezik az efféle "áram-átalakítókat" köpeny, lánc illetve toroid típusú transzformátoroknak.

A háromfázisú transzformátorok tulajdonképpen három darab egyfázisú transzformátorból állnak, a három tekercs pedig csillag vagy delta kapcsolásban van összekötve.

A transzformátor működése

Az egyfázisú transzformátor egyik tekercsére szinuszos, váltakozó feszltséget kapcsolva a tekercsben áram indul meg. Ezt a tekercset primer oldali tekercsnek nevezzük. A primer tekercs árama mágneses teret gerjeszt a tekercs belsejében. Ennek a térnek az erővonalai metszik a másik tekercset, így abban feszültség indukálódik. Ez a tekercs a szekunder tekercs. Ha a szekunder körre fogyasztót kapcsolunk, akkor áram indul meg a körben olyan irányban, hogy a szekunder áram által keltett mágneses tér - a Lenz-törvény értelmében - csillapítani igyekszik az őt létrehozó hatást, azaz a primer áramot. Ezért ha jobban megterheljük a szekunder oldalt, a primer oldal árama is növekedni fog, hogy a vasmagban lévő fluxust fenn tudja tartani.
A primer oldali tekercs N1 menetszámú, a szekunder oldali N2 menetszámú.
A transzformátor menetszám-áttétele: a = N1/N2
A primer feszültség U1, a szekunder U2.
Az ideális (veszteségmentes) transzformátor feszültség-áttétele megegyezik a menetszám-áttételével: a= U1/U2 = N1/N2
Az áramáttétel ezzel szemben: a= N1/N2 = I2/I1.
Veszteségmentes transzformátor esetén a primer oldalon bemenő teljesítmény megegyezik a szekunder oldalon kivehető teljesítménnyel: P1 = P2.