Een kern wordt in transformatoren gebruikt om de efficiëntie van de overdracht van elektrische energie tussen circuits met verschillende spanningsniveaus te verbeteren. De kern, meestal gemaakt van ferromagnetisch materiaal zoals ijzer of staal, vervult verschillende kritische functies. Ten eerste zorgt het voor een gesloten magnetisch circuit dat de door de transformatorwikkelingen gegenereerde magnetische flux concentreert en stuurt. Deze concentratie van magnetische flux maakt een efficiënte inductie van spanning in de secundaire wikkeling ten opzichte van de primaire wikkeling mogelijk. Bovendien vermindert de kern de magnetische weerstand, wat de weerstand is tegen magnetische flux in een materiaal, waardoor de koppelingscoëfficiënt tussen de wikkelingen toeneemt en de algehele efficiëntie van de transformator wordt verbeterd.
Een luchtkerntransformator daarentegen gebruikt een niet-magnetisch kernmateriaal, meestal lucht of andere niet-magnetische materialen. De belangrijkste reden voor het gebruik van een luchtkern in transformatoren is het vermijden van magnetische verliezen die gepaard gaan met ferromagnetische materialen zoals ijzer of staal. Luchtkernen worden gebruikt in toepassingen waarbij het minimaliseren van energieverliezen als gevolg van hysteresis en wervelstromen cruciaal is, zoals in hoogfrequente transformatoren die worden gebruikt in radiofrequentie (RF) circuits of in toepassingen waar nauwkeurige controle van magnetische eigenschappen vereist is. Luchtkerntransformatoren kunnen op hogere frequenties werken en kunnen betere prestaties behalen op het gebied van efficiëntie en nauwkeurigheid in specifieke frequentiebereiken vergeleken met transformatoren met magnetische kernen.
De stalen kern in een transformator dient het essentiële doel van het verschaffen van een zeer doorlaatbaar pad voor magnetische flux. Staal, vooral gelamineerd siliciumstaal, wordt gekozen vanwege zijn hoge magnetische permeabiliteit en lage magnetische verliezen. Door een stalen kern te gebruiken, kunnen transformatoren elektrische energie efficiënt overbrengen van primaire naar secundaire wikkelingen door de magnetische flux door de kern te concentreren en te geleiden. Deze concentratie minimaliseert energieverliezen als gevolg van magnetische hysteresis en wervelstromen, waardoor transformatoren met stalen kern efficiënter en geschikter worden voor verschillende stroomdistributie- en transmissietoepassingen waarbij energie-efficiëntie van cruciaal belang is.
Een getrapte kerntransformator verwijst naar een transformatorkernontwerp waarbij de magnetische kern is geconstrueerd in een getrapte of gelaagde configuratie. Dit ontwerp is vooral nuttig in hoogspannings- en hoogvermogentransformatoren, waar het een betere controle over de magnetische fluxverdeling mogelijk maakt en verliezen vermindert. Door in de kern te stappen, kunnen fabrikanten het ontwerp optimaliseren om de lekstroom te minimaliseren en de algehele efficiëntie van de transformator te verbeteren. Getrapte kerntransformatoren worden vaak gebruikt in stroomdistributiesystemen, elektrische onderstations en industriële toepassingen waar betrouwbaarheid, efficiëntie en prestaties onder variërende belastingsomstandigheden van cruciaal belang zijn.
De functie van een kerntransformator ligt, in tegenstelling tot een schaaltransformator, in de kernconfiguratie. In een kerntransformator omringen wikkelingen de magnetische kern, wat zorgt voor een gesloten magnetisch circuit voor efficiënte energieoverdracht. De configuratie van het kerntype maakt een compact ontwerp mogelijk met een hoge magnetische koppelingscoëfficiënt tussen de primaire en secundaire wikkelingen, wat resulteert in betere efficiëntie en prestatiekenmerken. Transformatoren van het kerntype worden veel gebruikt in stroomdistributienetwerken, elektriciteitsnetwerken en diverse industriële toepassingen waar betrouwbare en efficiënte spanningstransformatie essentieel is voor het overbrengen van elektrisch vermogen over lange afstanden met minimale verliezen.