transformaattoreita

Transformaattorit ovat sähköisiä laitteita, jotka siirtävät sähköenergiaa kahden piirin välillä käyttämällä magneettista vuorovaikutusta. Ne toimivat pääasiassa vaihtovirralla (AC) ja koostuvat magnetoitavasta ytimestä sekä yhdestä tai useammasta käämistä, joita kutsutaan primaariksi ja sekundaariksi.

Perusperiaate perustuu elektromagneettiseen induktioon: primaarikäämiin syötetty vaihtovirta aiheuttaa muuttuvan magneettikentän, joka indusoi jännitteen sekundaarikäämään. Jännite ja virta seuraavat kierrosten lukumäärien suhdetta (U2 ≈ U1 · N2/N1). Teho siirtyy, mutta kuparihäviöt ja ydinhäviöt sekä lämpötilan nousu rajoittavat hyötysuhteen.

Tyypillisiä ovat verkkomuuntajat (power- ja distribution-transformers), eristysmuuntajat sekä autotransformaatit. Pienemmillä tehoilla yleisiä ovat toroidimuuntajat sekä laminoidun ytimen muuntajat. Eri rakenteet soveltuvat erilaisiin käyttölämpötiloihin, tilavuuksiin ja jäähdytysyhteyksiin.

Muuntajia käytetään monissa sovelluksissa: sähkönjakeluverkko, teollisuuslaitteet, virtalähteet sekä audiovälineet ja instrumentointi. Ominaisuuksiin vaikuttavat ydinmateriaalin laatu, käämien materiaali sekä jäähdytys. Modernit muuntajat saavuttavat tyypillisesti hyötysuhteen noin 98–99 prosenttia suurimmassa kuormituksessa, ja suunnittelussa kiinnitetään huomiota turvallisuuteen sekä lämpötilan hallintaan.