Electroblocks (Transformatoren)

Transformatoren

Een transformator (veelal afgekort tot trafo (NL) of transfo (B)) is een statisch (dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen) elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen. Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt. Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning, naar de gewenste lagere wisselspanning.

De primaire spoel werkt als een smoorspoel wanneer de secundaire spoel geen weerstand in zijn keten heeft (onbelaste secundaire spoel). Door de magnetische koppeling (ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux van de primaire spoel de secundaire spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel wordt - weer door de wet van Lenz - een lagere wisselspanning opgewekt: de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel meer wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog getransformeerd. De hogere wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom, die in deze spoel door de wet van Lenz een vrijwel even grote en tegengestelde inductiespanning opwekt (zelfinductie). De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.

In het elektriciteitsnet worden transformatoren gebruikt om de in de centrale opgewekte energie te transformeren naar een hoge spanning. Bij deze hoge spanning wordt de energie door het net getransporteerd tot de punten waar de energie wordt afgenomen. Daar wordt de spanning weer omlaag getransformeerd en geleid naar transformatorhuisjes in de woonwijken, waar de spanning weer verder omlaag wordt getransformeerd. Omdat het vermogen aan de primaire zijde (op verliezen na) gelijk is aan het vermogen aan de secundaire zijde, kan bij hoge spanning de stroomsterkte relatief klein gehouden worden, zodat (bij een gegeven leidingweerstand) de transportverliezen beperkt blijven.

Constructie
Een transformator bestaat uit twee of meer spoelen, die zich in elkaars magnetisch veld bevinden. Soms zijn de spoelen uitgevoerd als één wikkeling met aftakkingen. Afhankelijk van de toepassing van de transformator worden de spoelen al dan niet gewikkeld rond een magnetiseerbare kern. Het wikkeldraad is meestal koper, dat is voorzien van een isolatielaagje van schellak om sluiting tussen de wikkelingen te voorkomen. Hieronder een schematische tekening van een trafo met daaronder een schema voor een regelbare voeding van 3..30 volt waarin een trafo is verwerkt.

Een transformator (veelal afgekort tot trafo (NL) of transfo (B)) is een statisch (dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen) elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen. Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt. Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning, naar de gewenste lagere wisselspanning.
	De primaire spoel werkt als een smoorspoel wanneer de secundaire spoel geen weerstand in zijn keten heeft (onbelaste secundaire spoel). Door de magnetische koppeling (ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux van de primaire spoel de secundaire spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel wordt - weer door de wet van Lenz - een lagere wisselspanning opgewekt: de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel meer wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog getransformeerd. De hogere wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom, die in deze spoel door de wet van Lenz een vrijwel even grote en tegengestelde inductiespanning opwekt (zelfinductie). De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.
In het elektriciteitsnet worden transformatoren gebruikt om de in de centrale opgewekte energie te transformeren naar een hoge spanning. Bij deze hoge spanning wordt de energie door het net getransporteerd tot de punten waar de energie wordt afgenomen. Daar wordt de spanning weer omlaag getransformeerd en geleid naar transformatorhuisjes in de woonwijken, waar de spanning weer verder omlaag wordt getransformeerd. Omdat het vermogen aan de primaire zijde (op verliezen na) gelijk is aan het vermogen aan de secundaire zijde, kan bij hoge spanning de stroomsterkte relatief klein gehouden worden, zodat (bij een gegeven leidingweerstand) de transportverliezen beperkt blijven. Constructie Een transformator bestaat uit twee of meer spoelen, die zich in elkaars magnetisch veld bevinden. Soms zijn de spoelen uitgevoerd als één wikkeling met aftakkingen. Afhankelijk van de toepassing van de transformator worden de spoelen al dan niet gewikkeld rond een magnetiseerbare kern. Het wikkeldraad is meestal koper, dat is voorzien van een isolatielaagje van schellak om sluiting tussen de wikkelingen te voorkomen. Hieronder een schematische tekening van een trafo met daaronder een schema voor een regelbare voeding van 3..30 volt waarin een trafo is verwerkt.