Auslegung der Spulenwicklungen

Wie schon oben gesagt, ist die Ausgangsspannung der Transformator-Sekundärspule theoretisch exakt so groß, wie es das Wicklungsverhältnis und die Primärspannung vorgeben nach der Formel.

mit

• U₁ und U₂ als Primär- und Sekundärspannung sowie
• n₁ und n₂ als Primär- und Sekundärwindungszahl.

. Rechnerisch kann stattdessen auch mit dem Nennstrom gearbeitet werden. Die Spannung, die der Spule bei Nennleistung entnommen werden kann, wird „Nennspannung“ genannt. den unbelasteten Zustand.Dies gilt jedoch nur für den Leerlauf bzw. Sobald in der Sekundärspule ein Strom zu einem äußeren Verbraucher fließt, teilt sich die vorhandene Leerlaufspannung auf die inneren elektrischen Widerstände des Transformators und des Verbrauchers auf. Wenn also eine bestimmte Spannung bei einer bestimmten Leistung entnommen werden soll, muss die Windungszahl der Sekundärspule für eine entsprechend höhere Leerlaufspannung ausgelegt werden. Die Nennleistung ist die für den regulären Dauerbetrieb vorgesehene Abgabeleistung auf der Sekundärseite.

Beispiel: Für einen Transformatortyp ist von der Größe und vom Material her ein Leistungsverlust bei der Übertragung von 10 % bekannt. Bei der vorgesehenen Nennleistung soll die Sekundärspule genau 240 Volt abgeben. Die Windungszahl wird daher für eine Leerlaufspannung von

ausgelegt.

Bei Nennleistung liefert die Sekundärspule dann

Spannung.

Ein Transformator kann statt einer einzelnen auch mehrere getrennte Sekundärwicklungen für unterschiedliche Spannungen oder für getrennte Stromkreise haben. Die Sekundärwicklungen können statt einer auch mehrere Ausgangsanzapfungen haben: so kann man auch mit einem Trafo, der nur eine Sekundärwicklung besitzt, mehrere unterschiedlich hohe Sekundärspannungen erhalten. Die Primärwicklungen können ebenfalls mehrere Anzapfungen haben; dann ist ein solcher Trafo für unterschiedlich hohe Primärspannungen geeignet, bei denen trotzdem auf identische Ausgangsspannungen transformiert wird - Beispiel ist ein Gerät, das sowohl für den amerikanischen Markt (110 Volt) als auch den europäischen Markt (230 Volt) vorgesehen ist.

Beim Spartransformator ist nur eine einzige Wicklung mit einer oder mehreren Anzapfungen vorhanden - bei dieser Bauform ist nur Spannungsanpassung, jedoch keine galvanische Trennung zwischen Ein- und Ausgangsspannung gegeben. Sein Vorteil ist die bei gleicher Übertragungsleistung geringere Masse (Eisen- u. Kupfergewicht).

Die Gefahr eines Durchschlags bei Hochspannungstransformatoren wird dadurch vermindert, dass sich die Unterspannungswicklung zuunterst am geerdeten Kern befindet, die Oberspannungswicklung darübergelegt wird.