Transformatörlere giriş
Transformatörler, girişine uygulanan belirli bir genlikteki alternatif gerilimi başka bir genlikte çıkışına veren hareketsiz elektrik makinalarıdır. Girişine uygulanan gerilimi yükselterek çıkışına veren transformatörlere yükseltici tip transformatörler, düşürerek çıkışına veren transformatörlere indirici tip transformatörler denir.
Transformatörler, Güç Transformatörleri, Oto Transformatörler ve Ölçü Transformatörleri olmak üzere üç ana başlıkta incelenir. Ölçü Transformatörleri de kendi içinde Akım Transformatörleri ve Gerilim Transformatörleri olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Transformatörün primerine uygulanan Vi gerilimi Ohm yasasına göre N1 sarım sayılı sargılarından akım akmasını sağlar, N1 sarım sayılı sargılarından akan akım sargıların etrafında Amper yasasına göre manyetik alan oluşmasını sağlar. Manyetik alan içinde kalan demir çekirdek içinden Φ akısı akar. Zamanla değişen bu Φ akısı ikinci tarafta N2sarım sayılı sargılar tarafından Endüksiyon yasasına göre gerilim endüklenir. Endüklenen gerilim e=-N2dΦ/dt ile temsil edilir. Yani ikincil taraftaki sargının sarım sayısı olan N2 değiştirilerek ikincil taraftan alınacak gerilim değeri ayarlanır.
Transformatörler, magnetik devre ve sargılar olmak üzere iki ana kısımdan oluşur.
Magnetik devre silisyum alaşımlı çok ince ve bir tarafı fuko kayıplarının en aza indirilmesi için yalıtılmış saclardan oluşur. Manyetik devre; çekirdek tipi, mantel tipi ve spiral tip olmak üzere üç farklı şekilde imal edilir.
Transformatör sargıları ise genellikle bakır iletkenlerden yapılır. Transformatör sargıları transformatörün gücüne göre yuvarlak veya dikdörtgen kesitli olurlar. Transformatörlerde silindirik tip ve disk tipi sargılar olmak üzere iki çeşit sargı kullanılır.
Transformatörlerin çalışması esnasında demir gövdede oluşan Joule kayıpları transformatör sargılarını ve demir çekirdeği ısıtır. Sargıların ve demir çekirdeğin ısınması transformatörün ömrünü kısalttığı için sıcaklığın transformatör dışına atılması gerekir. Sıcaklığı transformatör dışına çıkarmak için Radyasyon ve Konveksiyon yöntemi olmak üzere iki farklı soğutma yöntemi vardır.