Een variabele transformator, ook wel variac of autotransformator genoemd, is een type transformator waarmee de uitgangsspanning binnen een bepaald bereik continu kan worden aangepast. Het bestaat uit een enkele wond die op een torusvormige of cilindrische kern is gewikkeld, met een bewegende borstel of wisser die op verschillende punten langs de lengte contact maakt met de spoel.
Door de positie van de borstel aan te passen, kan de uitgangsspanning soepel worden gevarieerd van nul tot de maximale nominale spanning.
De term “variabele transformator” verwijst naar het vermogen van de transformator om de uitgangsspanning continu te variëren, waardoor nauwkeurige controle over de spanningsniveaus in elektrische circuits ontstaat.
Variabele transformatoren worden vaak gebruikt in toepassingen waarbij instelbare spanning vereist is, zoals spanningstesten, vermogensregeling, motorsnelheidsregeling en laboratoriumexperimenten.
Hoewel variabele transformatoren en autotransformatoren spanningsaanpassing mogelijk maken, zijn er verschillen in hun constructie en werking. Een variabele transformator bestaat doorgaans uit een enkele wikkeling met een bewegende borstel of wisser die contact maakt met verschillende punten langs de wikkeling, waardoor aanpassing van de gelijkspanning mogelijk is.
Een automatische transformator heeft daarentegen een enkele wikkeling met meerdere aftakkingen of aansluitingen over de lengte, waardoor discrete spanningsaanpassingen op specifieke intervallen mogelijk zijn.
Bovendien hebben autotransformatoren over het algemeen een hoger rendement en lagere kosten in vergelijking met variabele transformatoren, maar bieden ze mogelijk niet hetzelfde niveau van gelijkspanningsregeling.
Er zijn vier hoofdtypen transformatoren die vaak worden gebruikt in elektrische en elektronische toepassingen:
- Vermogenstransformatoren: deze transformatoren zijn ontworpen om elektrische stroom van het ene circuit naar het andere over te brengen op dezelfde frequentie, die over het algemeen wordt gebruikt in stroomdistributie, transmissie en elektrische apparatuur.
- Distributietransformatoren: deze transformatoren worden gebruikt om hoogspanningsvermogen van transmissielijnen af te leiden naar laagspanningsniveaus die geschikt zijn voor distributie naar woningen, bedrijven en industriële faciliteiten.
- Instrumenttransformatoren: deze transformatoren worden gebruikt om spannings- en stroomniveaus in elektrische systemen te meten en leveren geschaalde signalen voor bewakings-, beschermings- en controledoeleinden.
- Isolatietransformatoren: Deze transformatoren worden gebruikt om circuits of apparatuur elektrisch te isoleren van de voeding, waardoor veiligheid en bescherming wordt geboden tegen elektrische fouten en aardlussen.
De constructie van een variabele transformator omvat meestal een torusvormige of cilindrische kern van gewalst staal of ferriet, met een enkele wond rond de kern.
Een beweegbare borstel of wisser is verbonden met een draaiknop of hendel waarmee de uitgangsspanning handmatig kan worden aangepast. De wikkeling kan gelijkmatig worden opgewonden of met een taps toelopend ontwerp voor een soepelere spanningscontrole over het instelbereik. Variabele transformatoren kunnen ook extra functies bevatten, zoals thermische beveiliging, overbelastingsbeveiliging en spanningsregeling, om een veilige en betrouwbare werking te garanderen.