Transformatorenbau ist eine eigene Branche innerhalb der Industrie. Hier gibt es Ringkerntransformatoren, Leiterplattentransformatoren, Hochspannungstransformatoren, Frequenzumrichter, etc. Manche sagen Drosseln dazu. Im Großen und Ganzen sind es Wickelgüter. Wir bringen ein wenig Licht ins Dunkle. Transformatoren – was sie machen und welche verschiedenen Arten es gibt
Was ist ein Transformator?
Ein Transformator ist ein elektrisches Gerät, das zur Erhöhung oder Verringerung der Spannung und/oder des Stroms in einem elektrischen Stromkreis verwendet wird. Die meisten Transformatoren bestehen aus zwei oder mehr Windungen (Spulen), die um einen gemeinsamen Eisenkern gewickelt sind. Die Windungen werden als Primär- und Sekundärwicklung bezeichnet. Die Spannung an der Primärwicklung wird in der Sekundärwicklung proportional reduziert oder erhöht. Das Prinzip des Transformators beruht auf der elektromagnetischen Induktion.
Wenn eine Wechselspannung an die Primärwicklung angelegt wird, fließt ein Strom durch die Wicklung und erzeugt ein Magnetfeld um den Kern. Dieses Magnetfeld induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung, die entweder höher oder niedriger sein kann als die Spannung an der Primärwicklung, je nachdem, ob mehr oder weniger Windungen in der Sekundärwicklung vorhanden sind.
Die meisten Transformatoren verwenden Ferritkerne aus Eisenoxid mit hoher magnetischer Permeabilität, um die magnetische Feldlinie zu bündeln und so die magnetische Induktion zu maximieren. Andere Materialien wie Kupfer und Aluminium können für geringere Anwendungsspannungen verwendet werden. In Hochspannungsanwendungen werden häufig mit Öl befüllte Transformatoren verwendet, um Isolation und Kühlung zu gewährleisten. Transformatoren gibt es in vielen verschiedenen Größen und Ausführungen, je nachdem, für welchen Zweck sie bestimmt sind. Die meisten Transformatoren im Haushalt, wie die in Computern, Fernsehern und Radios, sind klein genug, um in den Geräten selbst Platz zu finden. Industrielle Transformatoren können jedoch sehr groß sein und müssen daher oft in separaten Gehäusen untergebracht werden. Die Leistung eines Transformators ist abhängig von der Größe des Kerns und der Windungszahl der Spulen. Ein Transformator mit größerem Kern kann mehr magnetische Energie speichern und somit mehr Leistung übertragen. Ein Transformator mit mehr Windungen in der Primärwicklung erzeugt ebenfalls mehr magnetische Energie.
Welche verschiedenen Arten von Transformatoren gibt es?
Zu den wichtigsten Transformatoren Zählen:
- Ringkerntransformatoren
- Leiterplattentransformatoren
- Hochspannungstransformatoren
- Frequenzumrichter
Ringkerntransformatoren sind elektrische Stromwandler, welche aus einem ringförmigen Eisenkern mit Spulen umwickelt sind. Die Stromstärke in der Eingangs- und Ausgangsspule ist proportional zum Umfang des Kerns und zur Stromstärke in der Primär- und Sekundärwicklung. Die Verluste im Kern werden durch die große Fläche des Kerns minimiert.
Leiterplattentransformatoren sind ein wesentlicher Bestandteil von Leiterplatten und ermöglichen es ihnen, verschiedene Spannungen anzupassen und zu übertragen. Diese Transformatoren sind in der Regel sehr klein und flach, was sie ideal für die Verwendung auf Leiterplatten macht. Die meisten davon sind entweder Netzteile oder Step-Down-Wandler, die die Eingangsspannung auf eine niedrigere Ausgangsspannung reduzieren.
Hochspannungstransformatoren sind wesentliche Elemente der elektrischen Energieversorgung, die die Hochspannung aus dem Übertragungsnetz auf die Niederspannung des Verteilernetzes reduzieren.
Frequenzumrichter sind elektronische Geräte, die Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt umwandeln. Sie werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, bei denen Motoren oder andere elektrische Geräte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden. Frequenzumrichter können auch verwendet werden, um die Spannung zu erhöhen oder zu verringern.
Es gibt also mehrere Arten von Transformatoren. In diesem Blogbeitrag haben wir uns allerdings nur mit den wichtigsten beschäftigt und festgestellt, welcher hiervon für welchen Zweck am besten geeignet ist. Abschließend lässt sich sagen, dass Transformatoren sehr nützliche Geräte sind. Sie können die Energie in einem System effizienter nutzen und so dazu beitragen, die Leistung zu verbessern.
