Allgemeines über Transformatoren

Leistung

Die angegebene Nennleistung eines Transformators ist die Ausgangsleistung. Sie wird als Produkt der Nennausgangspannung und des Nennausgangsstromes angegeben. z.B.: 230 V * 2 A = 460 VA
Hier handelt sich um die "elektrische Leistung", die wie die physikalische Leistung auf Energie pro Zeitspanne bezogen ist.
Bei Teilinduktiven Verbrauchern wie zb. Motoren (Angabe in Watt W) empfehlen wir eine Leistungserhöhung des davor geschaltenen Transformators, um einen Faktor von 1,3. Mit dieser Maßnahme werden eventuelle Verluste abgedeckt.

Frequenz

Die Frequenz gibt die Häufigkeit der Wiederholung eines periodischen Vorganges an. Diese wird in Hertz angegeben und bezieht sich auf 1 Sekunde.
Unsere Netzfrequenz des Stromnetzes beträgt 50 Hz. Das bedeutet, dass eine komplette Sinusschwingung unserer Wechselspannung 50mal pro Sekunde schwingt (Periodendauer 20ms).
Andere Frequenzen sind zum Beispiel das Stromnetz in Nordamerika mit 60 Hz oder das Eisenbahnnetz der europäischen Bahnen mit 16,66 Hz. Höhere Frequenzen im Kilohertz- oder Megahertzbereich werden zum Beispiel im Fernseh- und Radiotechnik, Sende- und Empfangtechnik, Radartechnik oder Schweißtechnik verwendet.
Im Transformatorbau kann man grundsätzlich davon ausgehen, dass bei niedrigeren Frequenzen die Baugröße erhöht werden muss und bei höheren Frequenzen man die Baugröße verringern kann.

Transformator mit getrennten Wicklungen

Bei diesen Transformator besteht keine leitende Verbindung zwischen den einzelnen Wicklungen. Dies nennt man auch galvanische Trennung. Als Trenntransformator wird auch im allgemeinen Sprachgebrauch der Netztransformator verstanden. Dieser überträgt die Netzspannung im Verhältnis 1:1 und stellt eine sichere elektrische Trennung (Schutztrennung) dar.
Die Typenleistung und die Nennleistung ist bei dieser Bauform ident.

Spartransformator (Autotrafo)

Bei der Sparwicklung besteht eine leitende Verbindung zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Spartransformatoren besitzen eine durchgehende Wicklung, die an entsprechender Stelle angezapft ist. Dadurch verringert sich die Baugröße gegenüber eines Transformators mit getrennten Wicklungen. Sie wird umso kleiner, je geringer die Differrenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung ist.

Isolationsklasse (Isolierstoffklasse)

Definiert die Grenztemperatur von Isoliermaterialien bei Transformatoren und anderen elektrischen Wickelgütern. Die Isoliermaterialen am Draht, bei der Zwischenisolation und am Spulenkörper müssen so ausgelegt sein, das die thermische Beanspruchung im Dauerbetrieb nicht die Materialien und damit das Bauteil zerstört. Die Isolierstoffklasse wird in Y 90°C, A 105°C, E 120°C, B 130°C, F 155°C, H 180°C, N 200°C, R 220°C angegeben. Die Standardklasse bei Transformatoren ist E oder B, kann jedoch bis H bei Bedarf gesteigert werden.

Schutzart

Gibt die Eignung von elektrischen Betriebsmittel für verschiedene Umgebungsbedingungen und den Schutz von Menschen gegen potentielle Gefährdungen bei Benutzung an. Die Schutzart wird mittels der Kennung IP (International Protectioncode) und 2 darauf folgende Zahlen angegeben. Die Erste Zahl definiert den Schutz gegen Fremdkörper bzw. Berührung von 0 (kein Schutz) bis 6 (Staubdicht, vollständiger Berührungsschutz). Die zweite Zahl gibt den Schutz gegen Wasser bzw. Flüssigkeiten von 0 (kein Schutz) bis 9 (Schutz gegen Wasser mit Hochdruck) an. z.B.:
* IP00 bedeutet offene Ausführung kein Schutz
* IP20 Berührungsschutz mittels Finger, kein Wasserschutz
* IP54 Schutz gegen Staub, allseitiger Spritzwasserschutz.

Schirmwicklung

Die Schirmwicklung ist eine Lage Kupferfolie zwischen Primär- und Sekundärwicklung, die herausgeführt und standardmässig am Erdpotential angeschlossen wird. Auch der Anschluss an eine Klemme ist möglich.
Mit Ihr werden kapazitive Kopplungen zwischen Primär und Sekundärwicklung verhindert. Diese Kopplungen könnten höherfrequente Störungen Übertragen.

Trafoklemmen, Reihenklemmen

Unsere Trafoklemmen und Reihenklemmen sind Schraubklemmen. Die Größe ist abhängig vom benötigten Leiterquerschnitt. In der Regel verwenden wir Trafoklemmen bei niedrigeren Strömen und Reihenklemmen bei höheren Strömen. Die Abgänge von Eingang uns Ausgang werden gegenüberliegend ausgeführt.
Wenn Sie die Klemmen nur auf einer Seite ausgeführt haben möchten, oder spezielle Anforderungen, wie zum Beispiel erhöhten Leiterquerschnitt beim Anschlusskabel, bitten wir um Bekanntgabe.

Sicherung und Sicherungsklemme

Um den Transformator bei einem eventuellen Kurzschluss vor Zerstörung zu schützen, kann in den Primärstromkreis (Sekundärstromkreis) eine träge Schmelzsicherung eingebaut werden. Bei einem Kurzschlussfall wird die Schmelzsicherung zerstört und muss erneuert werden.

Hochspannungsklemmen, Hochspannungslitzen

Bei Spannungen über 700 V müssen Hochspannungsklemmen verwendet werden. Diese haben erhöhte Isolationen und eine erhöhte Luftstrecke zwischen den Kontakten.
Bei Spannungen ab 1kV = 1000 V verwenden wir bevorzugt Hochspannungslitzen. Diese haben spezielle Isolationen und der Kunde hat die Möglichkeit seine Anwendung ohne Zwischenklemmstelle, direkt mit dem Trafo zu verbinden.

Flachanschlüsse. Klemmbolzen

Bei hohen Strömen

Temperaturwächter

Sind stromunabhängige Wicklungstemperatur Überwachungen. Bei längerer Überlastung (I Last > I Nenn) steigt die Temperatur in den Wicklungen über das zulässige Maß an. Dies kann zu thermische Schäden des Transformators führen. Ein Temperaturwächter schaltet den Transformator ab. Bei selbst-wiedereinschaltbaren Temperaturwächtern ist der Transformator nach dem Abkühlen wieder Betriebsbereit.

Einschaltstrombegrenzer

Der Einschaltstrombegrenzer dient zur Begrenzung des Transformatoreinschaltstromes, der bis zum 30-fachen des primär Nennstromes betragen kann. Der hohe Einschaltstrom des Surge-Limitors SL begrenzt den Einschaltstrom. Durch den Strom heizt sich das Bauteil auf und wird sehr niederohmig.

Reparatur

von Transformatoren, Drosseln, Spulen und Widerständen

Reparatur bzw. Erneuerung
  • der Wicklung (abwickeln und neu wickeln)
  • des Wickelkörpers
  • von Klemmen, Sicherungen, Gehäuse etc.

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