De rol van een transformator is voornamelijk het overbrengen van elektrische energie tussen circuits door middel van elektromagnetische inductie. Transformatoren zijn essentieel in systemen voor de transmissie en distributie van elektriciteit, waar ze de spanningsniveaus verhogen of verlagen om een efficiënte en veilige transmissie van elektriciteit over lange afstanden mogelijk te maken. Door de spanning te verhogen (step-up) voor transmissie of te verlagen (step-down) voor distributie, minimaliseren transformatoren energieverliezen en zorgen ze ervoor dat elektriciteit op betrouwbare wijze aan consumenten kan worden geleverd op de juiste spanningsniveaus.
Het belangrijkste gebruik van een transformator is om de spanningsniveaus tussen circuits te veranderen, terwijl de frequentie van de wisselstroom (AC) behouden blijft. Step-up-transformatoren verhogen de spanning om het vermogensverlies tijdens transmissie over lange afstanden te minimaliseren, terwijl step-down-transformatoren de spanning verlagen tot niveaus die geschikt zijn voor distributie naar woningen, bedrijven en industrieën. Dit vermogen om de spanningsniveaus efficiënt aan te passen is van cruciaal belang voor het waarborgen van de betrouwbaarheid en stabiliteit van elektrische voedingsnetwerken.
Transformatoren zetten AC (wisselstroom) niet om in DC (gelijkstroom). Ze werken uitsluitend met wisselspanning en -stroom. Transformatoren functioneren door een veranderend magnetisch veld in hun wikkelingen te induceren als gevolg van de wisselstroom die er doorheen gaat. Dit veranderende magnetische veld induceert spanning in aangrenzende wikkelingen (primair en secundair), waardoor de energieoverdracht tussen de primaire en secundaire circuits wordt vergemakkelijkt. DC-DC-converters, geen transformatoren, worden gebruikt om gelijkspanningsniveaus efficiënt om te zetten.
De primaire functie van een transformator is het overbrengen van elektrische energie van het ene circuit naar het andere zonder de frequentie van de wisselstroom te veranderen. Wanneer wisselstroom door de primaire wikkeling van een transformator stroomt, ontstaat er een wisselend magnetisch veld in de transformatorkern. Dit magnetische veld induceert een spanning in de secundaire wikkeling, waardoor energie tussen circuits kan worden overgedragen terwijl de frequentie van de wisselstroom behouden blijft. Transformatoren zijn cruciaal in de stroomdistributie, elektrische apparaten en diverse industriële toepassingen waarbij spanningstransformatie noodzakelijk is.
In een elektriciteitscentrale spelen transformatoren een cruciale rol bij de opwekking, transmissie en distributie van elektrische energie. Step-uptransformatoren worden gebruikt om de spanning van de door energiecentrales opgewekte elektriciteit te verhogen tot niveaus die geschikt zijn voor efficiënte transmissie over lange afstanden via hoogspanningslijnen. Deze hoogspanningselektriciteit wordt vervolgens via het elektriciteitsnet naar onderstations in de buurt van bevolkingscentra en industrieën getransporteerd. Op deze onderstations verlagen step-down-transformatoren de spanning naar lagere niveaus die geschikt zijn voor distributie naar woningen, bedrijven en andere consumenten. Op deze manier zorgen transformatoren ervoor dat de elektriciteit die wordt opgewekt in elektriciteitscentrales veilig en efficiënt kan worden geleverd aan eindgebruikers over het hele elektriciteitsnet.