Transformerens opbygning

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.

En rigtig 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 primærsiden 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 mindre eller større 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 transformer arbejder hovedsageligt med vekselspænding. Forholdet mellem antallet af vindinger er afgørende for ændringen i effekt eller spænding eller strøm. Det er vigtigt at bemærke, at transformatoren enten kan øge eller mindske spændingen eller strømmen i processen. Den respektive modpart vil så falde eller stige i samme omfang.

Ud over spolerne er jernkernen en vigtig komponent i en transformer. En jernkerne består ofte af jernpulver, ferrit eller siliciumstållegeringer. Trådspoler vikles om jernkernen for at skabe en magnetisk forbindelse mellem dem. Mange transformere er også udsat for afkøling. Transformatorer afkøles i og af et oliebad. Ud over at køle fungerer olien også som en isolator og isolerer bedre end luft. Derudover kan der installeres ekstra kølesystemer til meget høje udgange og/eller netspændinger.

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. Kun med lagdelte og ordnede viklinger på primærspolen og sekundærspolen og det bedste viklingsmetal kan du reducere viklingstabene. Spændingen reguleres med antallet af vindinger på spolen. Strømstyrken bestemmer diameteren på det viklede metal.
En transformers konstruktionseffekt udtrykkes i VA eller kVA (VA er betegnelsen for voltampère og står for måleenheden for tilsyneladende elektrisk effekt, kVA for kilovoltampère).

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.