Ein variabler Transformator, auch Variac oder Spartransformator genannt, ist ein Transformatortyp, der eine kontinuierliche Einstellung der Ausgangsspannung innerhalb eines bestimmten Bereichs ermöglicht. Es besteht aus einer einzelnen Wicklung, die auf einen Ring- oder Zylinderkern gewickelt ist, mit einer beweglichen Bürste oder einem Wischer, der die Spule an verschiedenen Punkten entlang ihrer Länge berührt.
Durch Anpassen der Position der Bürste kann die Ausgangsspannung stufenlos von Null bis zur maximalen Nennspannung variiert werden.
Der Begriff „variabler Transformator“ bezieht sich auf die Fähigkeit des Transformators, die Ausgangsspannung kontinuierlich zu variieren und so eine präzise Steuerung der Spannungspegel in Stromkreisen zu ermöglichen. Stelltransformatoren werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine einstellbare Spannung erforderlich ist, z. B.
bei Spannungsprüfungen, Leistungsregelung, Motorgeschwindigkeitssteuerung und Laborexperimenten.
Obwohl Stelltransformatoren und Kfz-Transformatoren eine Spannungsanpassung ermöglichen, gibt es Unterschiede in ihrer Konstruktion und Funktionsweise. Ein Stelltransformator besteht typischerweise aus einer einzelnen Wicklung mit einer beweglichen Bürste oder einem Schleifer, der verschiedene Punkte entlang der Wicklung berührt und so die Einstellung der Gleichspannung ermöglicht.
Im Gegensatz dazu verfügt ein automatischer Transformator über eine einzelne Wicklung mit mehreren Anzapfungen oder Anschlüssen entlang seiner Länge, was diskrete Spannungsanpassungen in bestimmten Intervallen ermöglicht.
Darüber hinaus weisen Automobiltransformatoren im Allgemeinen einen höheren Wirkungsgrad und geringere Kosten im Vergleich zu Stelltransformatoren auf, bieten jedoch möglicherweise nicht das gleiche Maß an Gleichspannungsregelung.
Es gibt vier Haupttypen von Transformatoren, die üblicherweise in elektrischen und elektronischen Anwendungen verwendet werden:
- Leistungstransformatoren: Diese Transformatoren sind für die Übertragung elektrischer Energie von einem Stromkreis in einen anderen mit derselben Frequenz ausgelegt und werden im Allgemeinen in der Energieverteilung, -übertragung und in elektrischen Geräten verwendet.
- Verteilungstransformatoren: Diese Transformatoren werden verwendet, um Hochspannungsstrom von Übertragungsleitungen auf Niederspannungsniveaus umzuwandeln, die für die Verteilung an Haushalte, Unternehmen und Industrieanlagen geeignet sind.
- Instrumententransformatoren: Diese Transformatoren werden zur Messung von Spannungs- und Strompegeln in elektrischen Systemen verwendet und liefern skalierte Signale für Überwachungs-, Schutz- und Steuerungszwecke.
- Trenntransformatoren: Diese Transformatoren werden verwendet, um Schaltkreise oder Geräte elektrisch von der Stromversorgung zu isolieren und bieten so Sicherheit und Schutz vor elektrischen Fehlern und Erdschleifen.
Bei der Konstruktion eines Stelltransformators handelt es sich üblicherweise um einen ringförmigen oder zylindrischen Kern aus gewalztem Stahl oder Ferrit, wobei eine einzelne Wicklung um den Kern gewickelt ist.
Eine bewegliche Bürste oder ein Wischer ist mit einem Drehknopf oder Griff verbunden, der eine manuelle Einstellung der Ausgangsspannung ermöglicht. Die Wicklung kann gleichmäßig oder konisch ausgeführt sein, um eine gleichmäßigere Spannungskontrolle über den Einstellbereich zu ermöglichen. Stelltransformatoren können außerdem über zusätzliche Funktionen wie Thermoschutz, Überlastschutz und Spannungsregelung verfügen, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.