Transformator kontroluje przede wszystkim transfer energii elektrycznej pomiędzy dwoma lub większą liczbą obwodów poprzez indukcję elektromagnetyczną. Dokonuje tego poprzez regulację poziomu napięcia energii elektrycznej przy jednoczesnym zachowaniu częstotliwości i wydajności przesyłu energii. Transformatory są niezbędnymi elementami systemów elektrycznych do konwersji napięcia, dopasowywania impedancji, izolacji i dystrybucji mocy.
Transformatory kontrolują przede wszystkim napięcie, a nie prąd.
Zmieniając liczbę zwojów uzwojenia lub zmieniając konfigurację uzwojeń, transformatory mogą w razie potrzeby zwiększyć lub przekroczyć poziomy napięcia. Umożliwia to efektywne przesyłanie energii elektrycznej na duże odległości przy wysokich napięciach i bezpieczne dostarczanie jej do odbiorców końcowych przy niższych napięciach.
Podstawowym zastosowaniem transformatora jest przesyłanie energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego przy zmianie poziomu napięcia.
Osiąga się to poprzez indukcję elektromagnetyczną, gdzie zmieniające się pole magnetyczne generowane przez uzwojenie pierwotne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym.
Transformatory są szeroko stosowane w systemach elektroenergetycznych do konwersji, dystrybucji i przesyłu napięcia, a także w różnych zastosowaniach, takich jak urządzenia elektryczne, urządzenia elektroniczne i sprzęt przemysłowy.
Transformatory pełnią trzy główne funkcje w układach elektrycznych:
- Transformacja napięcia: Transformatory podnoszą lub obniżają poziomy napięcia, zgodnie z potrzebą, aby spełnić wymagania napięciowe sprzętu elektrycznego i zapewnić efektywny transfer mocy.
Umożliwia to przesyłanie energii elektrycznej do elektrowni na duże odległości przy wysokim napięciu i dystrybucję do odbiorców przy niższym napięciu.
- Dopasowanie impedancji: Transformatory mogą dopasowywać impedancję między obwodami wejściowymi i wyjściowymi, aby zmaksymalizować wydajność przenoszenia mocy i zminimalizować zniekształcenia sygnału.
Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach takich jak systemy audio, telekomunikacja i obwody elektroniczne, gdzie dopasowanie impedancji jest niezbędne dla optymalnej wydajności.
- Izolacja: Transformatory zapewniają izolację galwaniczną pomiędzy obwodami wejściowymi i wyjściowymi, zapobiegając bezpośredniemu kontaktowi elektrycznemu i zapewniając bezpieczeństwo operatorów i sprzętu.
Transformatory izolacyjne są powszechnie stosowane w wrażliwym sprzęcie elektronicznym, urządzeniach medycznych i systemach dystrybucji energii w celu ochrony przed porażeniem elektrycznym, zwarciami doziemnymi i uszkodzeniem sprzętu. Ogólnie rzecz biorąc, transformatory odgrywają kluczową rolę w kontrolowaniu poziomów napięcia, dopasowywaniu impedancji i zapewnianiu izolacji elektrycznej w różnych systemach elektrycznych i elektronicznych.