Gleichstromtransformatoren werden üblicherweise nicht verwendet, da die Transformatoren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion basieren, das nur bei Wechselstrom (AC) effektiv funktioniert. In einem Transformator erzeugt der durch die Primärwicklung fließende Wechselstrom ein sich änderndes Magnetfeld, das durch elektromagnetische Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung induziert.
Da Gleichstrom keinen Wechselstrom hat, kann er nicht die sich ändernden Magnetfelder erzeugen, die für eine effektive Induktion in einem Transformator erforderlich sind.
Technisch gesehen kann Gleichstrom mit einem Transformator verwendet werden, es wären jedoch zusätzliche Komponenten wie ein DC-AC-Wechselrichter erforderlich, um den Gleichstromeingang in Wechselstrom umzuwandeln, bevor er vom Transformator verwendet werden kann.
Dieser Ansatz erhöht die Komplexität und die Kosten des Systems und macht es im Vergleich zur direkten Verwendung von Wechselstrom mit einem Transformator weniger praktisch.
Gleichstrom wird nicht für die Übertragung elektrischer Energie über große Entfernungen verwendet, da er höhere Leistungsverluste aufweist und im Vergleich zu Wechselstrom größere Leiterquerschnitte erfordert.
In Wechselstrom-Übertragungssystemen kann die Spannung mithilfe von Transformatoren leicht erhöht werden, wodurch Strom über große Entfernungen mit hohen Spannungen übertragen werden kann, wodurch Leistungsverluste reduziert und die erforderliche Leitergröße minimiert werden.
Darüber hinaus ermöglicht Wechselstrom den Einsatz von Techniken wie Phasenverschiebung und Blindleistungskompensation, was die Effizienz und Stabilität des Übertragungssystems verbessert.
Transformatoren können nicht direkt in einem Gleichstromnetz betrieben werden, da Gleichstrom die sich ändernden Magnetfelder, die für die elektromagnetische Induktion in einem Transformator erforderlich sind, nicht unterstützt. Ohne Wechselstrom gibt es keine periodische Umkehrung des Magnetfeldes, die für die Spannungsinduktion in der Sekundärwicklung des Transformators unerlässlich ist.
Daher sind die Transformatoren ohne zusätzliche Umrichterausrüstung nicht für den Einsatz in Gleichstromsystemen geeignet.
Der Einsatz von Transformatoren bei Gleichstrom ist aufgrund der grundlegenden Unterschiede im Verhalten von Gleichstrom und Wechselstrom nicht praktikabel. Da Transformatoren auf den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion basieren, die untrennbar mit Wechselstrom verbunden sind, sind sie für den Einsatz in Gleichstromsystemen nicht gut geeignet.
Stattdessen werden zur Spannungsumwandlung und Stromverteilung in Gleichstromsystemen andere Technologien wie DC-DC-Wandler oder Halbleiterbauelemente eingesetzt.