Трансформатор — это электромагнитный аппарат, который способен изменять напряжение переменного тока. Трансформатор состоит из двух или более обмоток, которые связаны между собой через общий магнитный поток.
Обмотки изолированы друг от друга (за исключением автотрансформаторов). Магнитная связь усиливается за счет сердечника, который состоит из листов электротехнической стали.
Обмотку трансформатора, которая соединяется с источником энергии, называют первичной. Обмотку, отдающую электроэнергию, а также величины, которые относятся к ней, называют вторичными. Соответственно все величины, характеризующие первичную обмотку, обозначают индексами 1, а вторичную — индексом 2.
Трансформаторы могут быть однофазным или трехфазным. Для трехфазного трансформатора первичной или вторичной обмоткой называют три фазные обмотки одного напряжения. По способу охлаждения трансформаторы могут быть сухими или масляными.
Щиток трансформатора содержит информацию о его номинальных напряжениях — высших и низших, номинальной и полной мощности, линейных токах, частоте, числе фаз, схеме и группе соединений и др. В случае, когда первичное напряжение U1 меньше вторичного U2, трансформатор называют повышающим, если U1 > U2, его называют понижающим.
Для трансформатора отношение амплитудных, мгновенных и действующих значений э. д. с. соответствует отношению количеств витков обмоток трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора очень высок, примерно 99%. Мощность Р1 подводится к первичной обмотке, в процессе работы происходят потери мощности на нагревание проводников в первичной обмотке Рпр1, на гистерезис и вихревые токи Рс, оставшаяся мощность попадает на вторичную обмотку: P1 = Р1 – Рпр1 – Рс. Потери во вторичной обмотке приходятся на нагрев проводников Рпр2, и оставшаяся мощность Р2 передается во внешнюю цепь. Таким образом, можно записать уравнение:
P2 = P12 – Рпр2 = Р1 – Рпр1 – Рс – Рпр2.