Driefasige transformator

Driefasige transformatoren (driefasige transformatoren) of transformatoren in het algemeen zijn nodig om AC-spanningen te verhogen of te verlagen. Meer informatie onder Driefasige transformator.

Een transformator bestaat uit een magnetisch circuit, dat een kern wordt genoemd, en heeft minstens twee wikkelingen waardoor stroom vloeit. De wikkeling met de elektrische spanning (netspanning) wordt de primaire zijde genoemd, de zijde met de belasting (aparte wikkeling) en de elektrische belasting wordt de secundaire zijde genoemd. De productietechnologie voor de kern en de kwaliteit van het gebruikte materiaal voor de transformatorkern hebben invloed op het magnetische circuit. Idealiter zou het magnetische circuit lage wervelstroomverliezen en lage hermagnetisatieverliezen (hysteresisverliezen) moeten genereren. Een ander aspect is de weerstand in de wikkeling. Wikkelverliezen kunnen alleen worden verminderd met een gelaagde en geordende wikkeling aan de primaire en secundaire zijde van de spoel en het beste wikkelmateriaal.

Het constructievermogen van een transformator wordt uitgedrukt in VA of kVA (VA is de term voor voltampère en staat voor de meeteenheid van schijnbaar elektrisch vermogen, kVA voor kilovoltampère).

Met uitzondering van zilver heeft koper de beste geleiding met γ = 56 (aluminium γ = 36). Aluminium volgt op een afstand van ongeveer 35 procent. Koper is bijvoorbeeld het beste edelmetaal en aluminium “slechts” het op één na beste van de technisch en economisch bruikbare geleidende materialen. Alle andere metalen kunnen niet worden beschouwd als geleiders van elektriciteit en legeringen hebben over het algemeen een aanzienlijk lager geleidingsvermogen dan zuivere metalen. Zilver of goud zijn helemaal uitgesloten vanwege de hoge prijs.

In principe bestaat een driefasige transformator uit drie eenfasige transformatoren. Hij combineert dus drie afzonderlijke transformatoren, die nodig zijn voor een driefasensysteem, tot één transformator. De structuur van een normale eenfasetransformator blijft daarom grotendeels hetzelfde.
Een transformator bestaat in wezen uit twee of meer spoelen en een gemeenschappelijke ijzeren kern. De wikkelingen van een transformator zijn meestal gemaakt van geïsoleerd koperdraad en worden op de ijzeren kern gewikkeld. De ingangsspanning wordt toegepast op de primaire wikkeling van de transformator. Daarom wordt de spoel aan de primaire zijde vaak de primaire spoel genoemd. De wisselspanning op de primaire spoel creëert een wisselend magnetisch veld als gevolg van inductiviteit. De magnetische flux gaat door de secundaire spoel met behulp van de ijzeren kern. De uitgangsspanning kan daarom aan de secundaire zijde van de transformator worden genomen. De spoel aan de secundaire zijde wordt, net als de primaire zijde, de secundaire spoel genoemd. De wikkelverhouding van de primaire en secundaire spoel bepaalt of de uitgangsspanning lager of hoger is dan de ingangsspanning. Als het aantal windingen van de secundaire spoel groter is dan dat van de primaire spoel, is de uitgangsspanning groter dan de ingangsspanning. Als het aantal windingen van de secundaire spoel echter lager is, is de uitgangsspanning lager dan de ingangsspanning. Als beide spoelen hetzelfde aantal windingen hebben, is de uitgangsspanning gelijk aan de ingangsspanning. Een transformator werkt voornamelijk met wisselspanning. De verhouding van het aantal windingen is bepalend voor de verandering in vermogen, spanning of stroom. N1/N2. Het is belangrijk om op te merken dat de transformator de spanning of stroom kan verhogen of verlagen. De respectieve tegenhanger zal dan in dezelfde mate afnemen of toenemen.
Het verschil tussen eenfasige en driefasige transformatoren is dat de primaire en secundaire zijden elk uit afzonderlijke wikkelingen bestaan. De verschillen zitten ook in het gereduceerde ontwerp. Als de aansluitingen van de primaire wikkelingen en de secundaire wikkelingen van drie enkelfasige transformatoren permanent verbonden zijn, kunnen deze transformatoren in het driefasige netwerk gebruikt worden. Het voordeel van een driefasige transformator ligt in de kleinere afmetingen en de daarmee gepaard gaande kostenvoordelen bij de aankoop en in het verminderde vermogensverlies tijdens de werking.

Driefasige transformatoren vormen de basis van de stroomvoorziening en worden gebruikt voor de elektrische distributie en transmissie van stroom en spanning en worden wereldwijd in elke industriële installatie gebruikt.