Trefas transformator

Trefastransformatorer (trefastransformatorer) eller transformatorer i allmänhet behövs för att öka eller minska växelspänningar. Ytterligare information under Trefas-transformator.

En transformator består av en magnetkrets, en så kallad kärna, och har minst två lindningar genom vilka ström flödar. Den lindning som är riktad mot den elektriska spänningen (nätspänningen) kallas primärsida, sidan med lasten (separat lindning) och den elektriska lasten kallas sekundärsida. Tillverkningstekniken för kärnan och kvaliteten på det material som används i transformatorkärnan påverkar den magnetiska kretsen. Helst ska magnetkretsen generera låga virvelströmsförluster och låga ommagnetiseringsförluster (hysteresförluster). En annan aspekt är motståndet i lindningen. Lindningsförluster kan endast minskas med en skiktad och organiserad lindning på spolens primär- och sekundärsida och med det bästa lindningsmaterialet.

En transformators konstruktionseffekt uttrycks i VA eller kVA (VA är termen för voltampère och står för måttenheten för skenbar elektrisk effekt, kVA för kilovoltampère).

Med undantag för silver har koppar den bästa konduktiviteten med γ = 56 (aluminium γ = 36). Aluminium följer på ett avstånd av cirka 35 procent. Koppar är t.ex. den bästa ädelmetallen och aluminium ”bara” det näst bästa av de tekniskt och ekonomiskt användbara ledarmaterialen. Alla andra metaller kan inte betraktas som ledare av elektricitet och legeringar har i allmänhet en betydligt lägre ledningsförmåga än rena metaller. Silver eller guld utesluts helt och hållet på grund av det höga priset.

I princip består en trefastransformator av tre enfastransformatorer. Den kombinerar därför tre individuella transformatorer, som krävs för ett trefassystem, till en transformator. Strukturen hos en normal enfastransformator förblir därför i stort sett densamma.
En transformator består i huvudsak av två eller flera spolar och en gemensam järnkärna. Lindningarna i en transformator är vanligtvis gjorda av isolerad koppartråd och lindas på järnkärnan. Ingångsspänningen appliceras på transformatorns primärlindning. Det är därför som spolen på primärsidan ofta kallas primärspole. Den växlande spänningen på primärspolen skapar ett växlande magnetfält på grund av induktivitet. Det magnetiska flödet passerar genom sekundärspolen med hjälp av järnkärnan. Utgångsspänningen kan därför tas från transformatorns sekundärsida. På motsvarande sätt som på primärsidan kallas spolen på sekundärsidan för sekundärspole. Lindningsförhållandet mellan primär- och sekundärspolen avgör om utspänningen är lägre eller högre än inspänningen. Om antalet varv på sekundärspolen är större än antalet varv på primärspolen är utspänningen högre än inspänningen. Om antalet varv i sekundärspolen däremot är lägre, är utspänningen lägre än inspänningen. Om båda spolarna har samma antal trådvarv lindade runt sig är utspänningen lika med inspänningen. En transformator arbetar huvudsakligen med växelspänning. Förhållandet mellan antalet lindningar är avgörande för förändringen av effekt, spänning eller ström. N1/N2. Det är viktigt att notera att transformatorn antingen kan öka eller minska spänningen eller strömmen. Respektive motpart kommer då att minska eller öka i samma utsträckning.
Skillnaden mellan enfas- och trefastransformatorer är att primär- och sekundärsidan består av var sin lindning. Skillnaderna ligger också i den reducerade konstruktionen. Om anslutningarna av primärlindningarna och sekundärlindningarna hos tre enfastransformatorer är permanent anslutna kan dessa transformatorer användas i trefasnätet. Fördelen med en trefastransformator ligger i den minskade storleken och de därmed sammanhängande kostnadsfördelarna vid inköp samt den minskade effektförlusten under drift.

Trefastransformatorer är grunden för strömförsörjningen och används för elektrisk distribution och överföring av ström och spänning och används i alla industrianläggningar världen över.