Die Hauptaufgaben von Transformatoren sind die Spannungsumwandlung und die Stromverteilung. Transformatoren sind wesentliche Komponenten elektrischer Systeme zur Umwandlung von Spannungsniveaus, um eine effiziente Übertragung und Verteilung elektrischer Energie zu ermöglichen.
Durch die Erhöhung oder Reduzierung des Spannungsniveaus ermöglichen Transformatoren die Übertragung elektrischer Energie über große Entfernungen mit minimalem Energieverlust und sorgen so für einen zuverlässigen Betrieb der Stromnetze und die Lieferung von Strom an Endverbraucher.
Transformatoren dienen mehreren wichtigen Anwendungen in verschiedenen Anwendungen in allen Branchen.
Eine entscheidende Anwendung ist die Stromverteilung, wo Transformatoren eingesetzt werden, um die Spannung des in Kraftwerken erzeugten Stroms zu erhöhen und ihn über Stromleitungen über große Entfernungen zu übertragen. In Umspannwerken und Verteilerzentren reduzieren Transformatoren die Spannung auf ein Niveau, das für die lokale Verteilung an Haushalte, Unternehmen und andere Einrichtungen geeignet ist.
Darüber hinaus werden Transformatoren in elektrischen Anlagen und Geräten wie Netzteilen, elektronischen Geräten und Industriemaschinen eingesetzt, um Spannungsumwandlung und -isolierung für einen sicheren und effizienten Betrieb bereitzustellen.
Die beiden Hauptfunktionen von Transformatoren sind Spannungstransformation und Isolation. Bei der Spannungstransformation wird der Spannungspegel eines Wechselstromsignals (AC) bei gleichbleibender Frequenz geändert.
Transformatoren erreichen dies, indem sie elektromagnetische Induktion nutzen, um Energie zwischen der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators zu übertragen. Unter Isolation versteht man die Trennung von Stromkreisen oder Systemen, um den Stromfluss zwischen ihnen zu verhindern, die Sicherheit zu gewährleisten und Schäden an angeschlossenen Geräten oder Personal zu verhindern.
Transformatoren sorgen für eine galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärstromkreisen, was einen sicheren Betrieb ermöglicht und elektrische Gefahren verhindert.
Ein besonderer Zweck von Transformatoren ist die Impedanzanpassung bei Audio- und Hochfrequenzanwendungen (RF). Audiotransformatoren werden verwendet, um die Impedanz von Audiosignalen zwischen verschiedenen Komponenten in Audiogeräten wie Verstärkern, Mischpulten und Lautsprechern anzupassen, um eine effiziente Signalübertragung sicherzustellen und Signalverzerrungen zu verhindern.
Ebenso werden HF-Transformatoren in Hochfrequenzschaltungen verwendet, um die Impedanz von HF-Signalen zwischen Übertragungsleitungen, Antennen und HF-Verstärkern anzupassen und so die Signalübertragung und den Signalempfang in drahtlosen Kommunikationssystemen zu optimieren. Durch die Impedanzanpassung tragen Transformatoren dazu bei, die Übertragung elektrischer Energie zwischen Komponenten zu maximieren und die Gesamtleistung von Audio- und HF-Systemen zu verbessern.