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 i henhold til galvanisk isolation.
Teknikken til fremstilling af kernen og kvaliteten af den anvendte transformerkerne påvirker 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 ledningsevne med γ = 56. Aluminium har på den anden side kun γ = 36. Aluminium følger således med en forskel på ca. 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. Viklingerne i en transformer er normalt lavet af isoleret kobbertråd og er viklet på jernkernen. Indgangsspændingen tilføres transformatorens primærvikling. Det er derfor, spolen på primærviklingen ofte kaldes primærspolen. Den vekslende spænding på primærspolen skaber et vekslende magnetfelt på grund af induktivitet. Den magnetiske flux passerer gennem sekundærspolen ved hjælp af jernkernen. Udgangsspændingen kan således tages fra transformatorens sekundærside. Tilsvarende primærsiden kaldes spolen på sekundærsiden for en sekundærspole. Viklingsforholdet mellem de primære og sekundære spoler definerer, om udgangsspændingen er lavere eller højere end indgangsspændingen. Hvis antallet af vindinger på sekundærspolen er større end på primærspolen, er udgangsspændingen større end indgangsspændingen. Men hvis antallet af vindinger på sekundærspolen er mindre, er udgangsspændingen mindre end indgangsspændingen. Hvis begge spoler har det samme antal vindinger med tråd viklet omkring dem, svarer udgangsspændingen til indgangsspændingen. En hovedtransformer arbejder hovedsageligt med vekselspænding. Forholdet mellem antallet af vindinger er afgørende for ændringen i effekt eller spænding eller strøm. N1/N2. Det er vigtigt at bemærke, at transformatoren enten kan øge eller mindske spændingen eller strømmen. Den respektive modpart vil så falde eller stige i samme omfang.
En transformers konstruktionseffekt udtrykkes i VA eller kVA (VA er betegnelsen for voltampère og står for måleenheden for tilsyneladende elektrisk effekt, kVA for kilovoltampère).

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.