Werkingsprincipe van de stroomtransformator
De stroomtransformator is een essentieel onderdeel van het elektrische energiesysteem en is verantwoordelijk voor het efficiënt overbrengen en distribueren van energie. Het wordt doorgaans gebruikt bij hoogspanningstransmissie, van elektriciteitscentrales naar onderstations, waar het de spanning verhoogt en de stroom verlaagt voordat deze wordt gedistribueerd naar huishoudens, bedrijven en andere consumenten.
Het werkingsprincipe van een vermogenstransformator is gebaseerd op de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. Het bestaat uit een primaire wikkeling, een secundaire wikkeling en een magnetische kern. De primaire wikkeling is verbonden met een hoogspanningsbron, terwijl de secundaire wikkeling is verbonden met de belasting. De magnetische kern is gemaakt van lamellen van ijzer of siliciumstaal, die op elkaar zijn gestapeld om een gesloten magnetisch pad voor de magnetische flux te vormen.
Wanneer er een wisselstroom door de primaire wikkeling vloeit, ontstaat er een magnetisch veld in de kern, dat een spanning induceert in de secundaire wikkeling. De spanning die wordt geïnduceerd in de secundaire wikkeling is evenredig met het aantal windingen in de secundaire wikkeling en de snelheid waarmee de magnetische flux in de kern verandert. De spanning wordt verhoogd of verlaagd afhankelijk van de verhouding tussen het aantal windingen in de primaire en secundaire wikkelingen.
Het rendement van de transformator wordt bepaald door de kernverliezen, koperverliezen en zwerfverliezen. Kernverliezen treden op als gevolg van hysteresis en wervelstromen in de kern, terwijl koperverliezen in de wikkelingen optreden als gevolg van de weerstand van de draad. Zwerfverliezen zijn het gevolg van het lekken van magnetische flux uit de kern, wat verwarming van nabijgelegen materialen veroorzaakt.
