Muuntimet

Muuntimet ovat sähköisiä laitteita, jotka muuttavat vaihtojännitettä ja/tai virtaa käyttämällä sähkömagneettista induktiota. Primäärikämmät ja sekundäärikämmät kiertyvät ydinrungon ympärille, ja magneettinen kenttä indusoi toiseen käämään jännitteen. Jännite- ja virta-arvot noudattavat suhdetta V1/V2 = N1/N2 ja I1/I2 = N2/N1, jolloin muuntosuhde määrittää suurennuksen tai alentamisen. Käytännössä on aina häviöitä, mutta muuntimet ovat erittäin tehokkaita energian siirtäjiä ja niitä käytetään sekä sähköntuotannossa ja jakelussa että signaalin käsittelyssä.

Tyypillisesti erotellaan ydinmuuntimet ja autotransformerit sekä pienemmän tehon toroidimuuntimet. Ydinmuuntimissa primäärikämmät ovat erillään, ja ne käyttävät ferromagneettista ydintä suurtehoiseen sekä eristettyyn energian siirtoon. Autotransformerissa samaa käämää käytetään sekä syöttö- että kuormapuolella, mikä pienentää kustannuksia ja soveltuu pieniin jännitemuutoksiin. Pienmuuntimia käytetään signaalimuuntimina ja elektronisessa laitteistossa; toroidimuuntimet ovat yleisiä pienemmissä sovelluksissa ja tarjoavat hyvän kytkön. Jäähdytys vaihtelee ilmasta öljyyn riippuen käyttökohteesta.

Käyttökohteita ovat sähkönjakeluverkot, teollisuuslaitteet sekä elektroniset laitteet ja signaalimuuntimet radiolähetyksissä sekä mittausjärjestelmissä. Muuntimet edellyttävät asianmukaista eristystä ja turvallisuutta korkean jännitteen vuoksi sekä riittävää jäähdytystä ja asennusnormien noudattamista.

Historia: Muuntimien kehitys sai vauhtia 1800-luvulla Faradayn induktiolain ja sähköverkon käyttöönoton myötä. Modernit muuntimet ovat kehittyneet monien valmistajien toimesta, ja ne ovat keskeinen osa nykyaikaista sähkö- ja elektroniikkateknologiaa.