Wenn es um elektrische Energie geht, gibt es zwei Hauptarten von Stromquellen: Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Beide haben ihre Vor- und Nachteile, aber für die meisten Anwendungen, Unternehmen, Haushalte und andere Orte wird Gleichstrom verwendet. Aber was ist mit Situationen, in denen wir stattdessen Wechselstrom benötigen? Hier kommen Einphasentransformatoren ins Spiel. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie alles, was Sie über Einphasentransformatoren wissen müssen, um entscheiden zu können, ob sie für Ihre Anforderungen geeignet sind oder nicht.
Was ist ein Einphasentransformator?
Ein Einphasentransformator ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Energie über einen Transformatorkern von einem Stromkreis in einen anderen überträgt. Er wird häufig dort eingesetzt, wo keine Stromquelle mit einer Spannung vorhanden ist, die der Spannung der Last entspricht. In diesem Fall wird er verwendet, um die Spannung auf die erforderliche Spannung umzuwandeln.
Der Transformatorkern ist ein Eisenkern, der von einer Schicht aus Isoliermaterial umwickelt ist. Er besteht aus Eisen (oder ferromagnetischen Materialien), das während des Energieübertragungsprozesses als Elektromagnet fungiert. Der Transformator hat zwei Wicklungen (Hochspannung und Niederspannung). Er wird verwendet, um die Nennspannung und den Nennstrom des Stroms in einem Stromnetz zu ändern.
Warum einphasige Transformatoren verwenden?
Einphasentransformatoren eignen sich besser für bestimmte Situationen, in denen ein Dreiphasentransformator überdimensioniert und/oder zu teuer wäre. In solchen Fällen wird er verwendet, um die Spannung von einer höheren Spannung auf eine niedrigere Spannung umzuwandeln. Die niedrigere Spannung wird dann über einen Niederspannungskreis von einer Quelle, die normalerweise einen einzigen Stromkreis versorgt, an die Last weitergeleitet. Ein Einphasentransformator wird also verwendet, um die Spannungs- und Strompegel zwischen zwei verschiedenen Stromquellen, die in Reihe geschaltet sind, anzugleichen.
Wie funktioniert ein Einphasentransformator?
Einphasentransformatoren verwenden eine Vorrichtung, die als Transformatorkern bezeichnet wird und als Elektromagnet fungiert, um den durch die beiden Wicklungen (Primär- und Sekundärwicklung) fließenden Strom zu verändern. Der Kern hat einen sehr geringen Widerstand gegen den Stromfluss. Die Primärwicklung des Transformators ist mit einem Stromkreis mit höherer Spannung verbunden, während die Sekundärwicklung mit einem Stromkreis mit niedrigerer Spannung verbunden ist.
Bei diesem Vorgang induziert die höhere Spannung an der Primärwicklung einen starken Strom im Kern. Der Kern beginnt, ein in der Nähe befindliches Stück Eisen anzuziehen und erzeugt einen Stromfluss im Kern. Dieser Stromfluss durch die Sekundärwicklung hat die gleiche Spannung, aber einen viel geringeren Strom.
Die Spannung an der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators ist nicht gleich, sondern proportional zueinander. Wenn die Spannung an der Primärwicklung erhöht wird, verringert sich die Spannung an der Sekundärwicklung. Die Spannung an der Primär- und Sekundärwicklung kann mit den folgenden Gleichungen berechnet werden.
Vor- und Nachteile von Einphasentransformatoren
-Pros
- Sie können damit die Spannung senken, da sie es Ihnen ermöglichen, eine höhere Spannungsquelle wie eine dreiphasige Versorgung anzuzapfen.
- Sie werden verwendet, um die Spannungs- und Stromwerte zwischen zwei verschiedenen Stromquellen, die in Reihe geschaltet sind, anzugleichen.
- Sie können die Spannung erhöhen, indem sie eine höhere Spannungsquelle wie eine Dreiphasenversorgung nutzen.
- Sie tragen dazu bei, die Anzahl der Phasen in einem System zu reduzieren und somit die Kosten für die Verkabelung zu senken.
-Nachteile
- Sie können den Strom nicht ändern.
- Sie können die Anzahl der Phasen nicht ändern.
- Sie sind in Stromversorgungssystemen für Wohngebäude und Industrieanlagen nicht üblich.
- Sie können nur in Systemen mit einer Hochspannungsquelle wie einer dreiphasigen Versorgung zur Senkung der Spannung verwendet werden.
- Sie können nicht zur Erhöhung der Spannung in einem System verwendet werden, das eine Niederspannung verwendet, wie z. B. eine einphasige Quelle.
Wichtigste Erkenntnis
Einphasentransformatoren sind in einigen Fällen eine Option, in denen ein Dreiphasentransformator überdimensioniert und/oder zu teuer wäre. In solchen Fällen wird ein Einphasentransformator verwendet, um die Spannung von einer höheren Spannung in eine niedrigere Spannung umzuwandeln. Die niedrigere Spannung wird dann über einen Niederspannungskreis von einer Quelle, die normalerweise einen einzigen Stromkreis liefert, an die Last weitergeleitet. Einphasentransformatoren verwenden ein Gerät, das als Transformatorkern bezeichnet wird und als Elektromagnet fungiert, um den durch die beiden Wicklungen (Primär- und Sekundärwicklung) fließenden Strom zu verändern. Der Kern hat einen sehr geringen Widerstand gegen den Stromfluss.
