Kontroltransformator

Styringstransformere gør det muligt at tilpasse maskiner og systemer til de forskellige netspændinger og -typer i hele verden. De øger de elektriske styresystemers funktionssikkerhed i tilfælde af konstant over- og underspænding i lysnettet takket være de ekstra standardafgange på +/- 5 % af primærspændingen. I tilfælde af en fejl dæmper styretransformere niveauet for kortslutningsstrømmen og gør det muligt at betjene hjælpekredse, der ikke er fundet.

En transformer består af et magnetisk kredsløb, som kaldes kernen. Kernen har to strømførende viklinger, den såkaldte primære vikling og den sekundære vikling. Hvis der tilføres en elektrisk vekselspænding til primærviklingen, begynder der at løbe en vekselstrøm gennem primærviklingen. Denne vekselstrøm genererer et magnetfelt i viklingen, som ændrer styrke og frekvens i takt med vekselstrømskilden. Transformatorens magnetiske flux ændrer sig med vekselspændingens frekvens. Nettransformatorer er normalt viklet med galvanisk isolation.
Fremstillingsteknologien for kernen og kvaliteten af den anvendte transformerkerne har en effekt på det magnetiske kredsløb. Transformatorens magnetiske kredsløb (magnetfelt) skal ideelt set generere lave hvirvelstrømstab og have lave ommagnetiseringstab (hysteresetab). Et andet aspekt er modstanden i en transformers vikling. Viklingstab kan kun reduceres med lagdelte og ordnede viklinger på primær- og sekundærspolerne og det bedste viklingsmetal. Spændingen reguleres med antallet af vindinger på spolen. Strømstyrken bestemmer diameteren på det viklede metal.
Med undtagelse af sølv har kobber den bedste konduktansværdi med γ = 56. Aluminium har derimod kun γ = 36. Aluminium følger derfor med en afstand på omkring 35 procent. Derfor er kobber det bedste metal og aluminium “kun” det næstbedste af de teknisk og økonomisk anvendelige ledermaterialer til elektrisk energi. Alle andre metaller kan ikke betragtes som ledere af elektricitet, og legeringer har generelt en betydeligt lavere ledningsevne end rene metaller. Sølv og guld er helt udelukket på grund af den høje pris.

En transformer består i bund og grund af to eller flere spoler og en fælles jernkerne. Transformatorens viklinger er normalt lavet af isoleret kobbertråd og er viklet om jernkernen. Indgangsspændingen tilføres transformatorens primærvikling. Derfor kaldes spolen på primærviklingen ofte for primærspolen. Vekselspændingen på primærspolen skaber et vekslende magnetfelt på grund af induktivitet. Den magnetiske flux passerer gennem sekundærspolen ved hjælp af jernkernen. Udgangsspændingen kan derfor tages fra transformatorens sekundærside. Tilsvarende primærsiden kaldes spolen på sekundærsiden for sekundærspolen. Viklingsforholdet mellem primær- og sekundærspolen definerer, om udgangsspændingen er lavere eller højere end indgangsspændingen. Hvis antallet af vindinger på den sekundære spole er større end på den primære spole, er udgangsspændingen større end indgangsspændingen. Men hvis antallet af vindinger på sekundærspolen er lavere, er udgangsspændingen lavere end indgangsspændingen. Hvis begge spoler har samme antal vindinger viklet omkring sig, er udgangsspændingen lig med indgangsspændingen. En nättransformator arbejder hovedsageligt med vekselspænding. Forholdet mellem antallet af vindinger er afgørende for ændringen i effekt, spænding eller strøm. N1/N2. Det er vigtigt at bemærke, at transformeren enten kan øge eller mindske spændingen eller strømmen. Den respektive modpart vil så falde eller stige i samme omfang.
En transformers effekt udtrykkes i VA eller kVA (VA står for volt-ampere og er måleenheden for tilsyneladende elektrisk effekt, kVA for kilovolt-ampere).

Styretransformatoren har elektrisk adskilte viklinger i overensstemmelse med EN61558-2-2 og bruges til at forsyne hjælpekredse. Kontroltransformere har et lavt spændingsfald med induktiv belastning. I henhold til DIN VDE 0113 del 1 skal der være en styretransformer i elektriske installationer, hvis: Maskiner og anlæg har mere end 5 elektromagnetiske aktiveringsspoler, relæer, kontaktorer etc., styre- og signalanordninger er installeret uden for styreskabe og maskiner, eller hvis der skal leveres elektroniske styre- eller signalkredsløb.