Трансформатор являє собою пристрій для перетворення величини змінного струму або напруги.
У найпростішому випадку трансформатор складається з двох гальванічно ізольованих один від одного обмоток, поміщених на загальний сердечник (Рис.1).
Обмотка, підключена до джерела змінного струму називається первинною. Навантаження підключається до вторинної обмотці трансформатора. Матеріалом для обмоток служить мідні провідники, рідше - алюмінієві круглого або прямокутного перерізу. Для трансформаторів, що працюють на мережах змінного струму низької промислової частоти матеріалом сердечника служить електротехнічна сталь.
Принцип роботи трансформатора полягає в тому, що проходить по первинній обмотці струм II створює магнітний потік Фосня. однаковий у всьому перетині сердечника. Магнітний потік індукує у вторинній обмотці токIII і напруга UII. визначається співвідношенням витків в двох обмотках - wI і wII.
При проходженні магнітного потоку виникають втрати в осерді на вихрові струми.
Для їх зменшення муздрамтеатр збирають з окремих, ізольованих один від одного пластин з високим питомим опором. Якщо замикаються кілька пластин сердечника, вихрові струми приводять до підвищення температури муздрамтеатру, що може привести до руйнування ізоляції обмоток.
Також виникають втрати на освіту магнітного поля поза сердечника трансформатора (Рис. 1, Фрас). Проходить в первинній обмотці струм викликає нагрів провідника котушки і знижує ККД роботи трансформатора.
Однофазні трансформатори по типу сердечника поділяються на броньові і стрижневі.
На броньових магнитопроводах котушки обмотки встановлені на одній осі і закриті іншими смугами сердечника (Рис 2, а).
Такі трансформатори широко використовується при невеликій потужності споживання. У стрижневих трансформаторах (Рис 2, б) котушки охоплюють велику частину сердечника. Лінії по переробці трансформатора роблять роздільними для зменшення вихрових струмів і стягують між собою при складанні.
Залежно від відносини витків трансформатори бувають підвищують і знижують. Також розрізняють сторону підключення високої та низької напруги.
Однофазний трансформатор може працювати в режимі холостого ходу, короткого замикання або на навантаження.
При холостому ході, вторинна обмотка не підключена, або підключена на навантаження з великим опором. Струм в ній дорівнює нулю. Режим холостого ходу використовується для вимірювання коефіцієнта трансформації і величини втрат у муздрамтеатрі.
Коротке замикання в трансформаторі виходить, якщо замкнути висновки вторинної обмотки. При цьому виникає падіння напруга в первинній обмотці, а у вторинній напруга визначається падінням напруги на опорі обмотки. Режим КЗ використовується для вимірювання величини втрат на обмотках.
Включення трансформатора під навантаження є робочим режим трансформатора. При відсутності перевантажень трансформатор може пропрацювати необмежено довго.
Трифазні трансформатори можна розглядати як три окремих однофазних трансформатора, первинні і вторинні обмотки яких з'єднані певним чином - за схемою «зірка» або «трикутник» (Рис 3, первинні обмотки включені «зіркою», вторинні - «трикутником»).
Використання з'єднання «зіркою» конструктивно простіше і застосовується при великих діючих напружених при порівняно малому струмі. У зворотному випадку (при великому струмі і малому напрузі) краще «трикутник». При однаковій схемі підключення вторинної та первинної обмоток коефіцієнт трансформації відповідають коефіцієнту однієї фази.
Якщо використовується змішане підключення коефіцієнт трансформації буде відрізнятися від номінального в більшу або меншу сторону, що дозволяє змінювати напругу на висновках комутацією обмоток.
Як правило, трифазні трансформатори працюють на великих потужностях, що вимагає додаткового охолодження обмоток і сердечника.
Трифазний трансформатор (Рис. 4) включає первинні 1 і вторинні обмотки 2, концентрично встановлені на загальний сердечник. Трансформатор поміщений в бак 3, заповнений діелектричним охолоджуючим маслом. Висновки обмоток ізолюються від корпусу бака порцеляновими ізоляторами 4.
Система охолодження включає в себе кілька труб, що з'єднують бак зверху і знизу 5 і розширювач 6. При нагріванні трансформатора масло піднімається до верху ємності, охолоджується від навколишнього середовища і опускається через бічні трубки, витісняючи нагріту олію вгору. Розширювач служить для компенсації підвищення обсягу масла при нагріванні. Також на бак трансформатора встановлені термометр, а в розширнику - вікно для вимірювання об'єму масла.
Трансформатори широко застосовуються в сучасних системах розподілу електроенергії. У побутовому застосуванні, для живлення різної електроніки, низькочастотні трансформатори вже майже витіснені більш кращими високочастотними.