Wat zijn transformatoren?

In dit artikel worden de volgende onderwerpen besproken: Wat zijn transformatoren?, Welke soorten transformatoren zijn er?, Hoeveel soorten transformatoren zijn er?

Wat zijn transformatoren?

Transformatoren zijn elektrische apparaten die worden gebruikt om elektrische energie over te dragen tussen twee of meer circuits door middel van elektromagnetische inductie. Ze zijn essentieel voor het aanpassen van de spanningsniveaus in elektrische systemen, waardoor de efficiënte overdracht van elektriciteit over lange afstanden mogelijk wordt en het voeden van verschillende elektrische apparaten. Door de spanningsniveaus te veranderen, helpen transformatoren de distributie van elektrische energie te beheren en de goede werking van elektrische apparatuur te garanderen.

Er zijn verschillende soorten transformatoren, afhankelijk van hun toepassing en ontwerp:

Welke soorten transformatoren zijn er?

Vermogenstransformatoren: gebruikt bij de opwekking van elektrische energie en transmissiesystemen om de spanningsniveaus te verhogen of te verlagen.

Distributietransformatoren: bevinden zich in elektrische distributienetwerken om de spanning van elektriciteitsleidingen te verlagen tot niveaus die geschikt zijn voor consumentengebruik.

Isolatietransformatoren: zorgen voor elektrische isolatie tussen circuits om de veiligheid te verbeteren en ruis te verminderen.

Hoeveel soorten transformatoren zijn er?

Autotransformatoren: hebben een enkele wikkeling die zowel als primaire als secundaire wikkeling fungeert en een variabele spanning levert.

Stroomtransformatoren: meet de stroom door hoge stromen om te zetten naar lagere, beheersbare niveaus.

Spanningstransformatoren: worden gebruikt om hoge spanningen te meten door naar een lager, meetbaar niveau te gaan.

Instrumenttransformatoren: omvatten stroom- en spanningstransformatoren die worden gebruikt voor het meten en bewaken van elektrische parameters.

Het aantal transformatortypen varieert afhankelijk van de classificatiecriteria, maar algemeen erkende typen zijn onder meer vermogenstransformatoren, distributietransformatoren, scheidingstransformatoren, autotransformatoren, stroomtransformatoren en spanningstransformatoren. Elk type dient een specifiek doel in elektrische systemen en toepassingen.

Transformatoren worden in een breed scala aan apparaten en systemen gebruikt. Veelvoorkomende apparaten met transformatoren zijn onder meer:

Elektrische netwerken: voor spanningsregeling en -distributie.

Elektrische energie: Om elektrische energie om te zetten voor gebruik in verschillende elektronische apparaten.

Audioapparatuur: om de juiste signaalniveaus te garanderen en interferentie te voorkomen.

Telecommunicatieapparatuur: voor signaalisolatie en spanningsaanpassing.

Transformatoren bevinden zich doorgaans in verschillende omgevingen, afhankelijk van hun functie. Vermogenstransformatoren zijn te vinden in onderstations en elektrische distributienetwerken. Distributietransformatoren worden geïnstalleerd op elektriciteitspalen of in transformatorkasten op de begane grond in de buurt van woon- of commerciële gebieden. Isolatietransformatoren worden gebruikt in elektrische panelen of apparatuurbehuizingen om veiligheid te bieden en ruis te verminderen. Stroom- en spanningstransformatoren worden vaak geïntegreerd in meet- en bedieningspanelen voor bewakings- en meetdoeleinden.

Een driefasige transformator werkt met drie afzonderlijke sets wikkelingen, één voor elke fase van de voeding. In een driefasige transformator zijn de primaire en secundaire wikkelingen zo gerangschikt dat de transformator de spanning voor elke fase kan verhogen of verlagen. De drie fasen bevinden zich in de elektrische cyclus op een afstand van 120 graden van elkaar, en de transformator handhaaft dit faseverschil, waardoor een efficiënte overdracht van energie mogelijk is. Het driefasige ontwerp zorgt voor evenwichtige belastingen en verbeterde efficiëntie in vergelijking met eenfasige systemen.

Het belangrijkste verschil tussen eenfasige en driefasige transformatoren is hun configuratie en het aantal fasen dat ze verwerken. Een eenfasige transformator heeft twee wikkelingen (primair en secundair) die zijn ontworpen voor eenfasige voeding, waardoor hij geschikt is voor kleinere, minder complexe toepassingen. Een driefasige transformator heeft daarentegen drie sets wikkelingen die drie afzonderlijke fasen van de elektrische voeding beheren. Dit ontwerp biedt een grotere vermogenscapaciteit, evenwichtige belastingen en een grotere efficiëntie voor grotere, complexere elektrische systemen.

Het werkingsprincipe van een transformator is gebaseerd op elektromagnetische inductie. Wanneer er een wisselstroom (AC) door de primaire wikkeling stroomt, ontstaat er een wisselend magnetisch veld eromheen. Dit magnetische veld induceert door elektromagnetische inductie een spanning in de secundaire wikkeling. De spanning wordt vervolgens getransformeerd volgens de verhouding van het aantal windingen in de primaire en secundaire wikkelingen. Dankzij dit principe kunnen transformatoren de spanningsniveaus verhogen of verlagen met behoud van dezelfde frequentie.

Transformatoren zijn verbonden in ster-driehoekconfiguraties om belastingen in evenwicht te brengen en de hoeveelheid neutrale stroom in het systeem te verminderen. Bij een ster- (of Y-)verbinding is het ene uiteinde van elke wikkeling verbonden met een gemeenschappelijk punt, waardoor een nulleider ontstaat. Bij een driehoekige verbinding worden de uiteinden van elke wikkeling met elkaar verbonden om een ​​gesloten lus te vormen. Deze configuratie helpt bij het beheren van de spanningsniveaus en het verbeteren van de prestaties van de transformator in driefasige systemen, waardoor zowel spanningsstabiliteit als een efficiënte stroomverdeling wordt geboden.

In een driefasige transformator zijn, ongeacht het aansluittype (ster of driehoek), de spanningen in elke fase 120 graden uit fase met elkaar. Deze faseverschuiving blijft constant, waardoor de transformator efficiënt werkt en een gebalanceerd vermogen tussen de fasen levert.

Wij geloven dat dit artikel over Wat zijn transformatoren? u geholpen heeft om meer te leren.