Il trasformatore è una macchina elettrica statica, in grado di trasmettere, per induzione elettromagnetica, energia elettrica da un circuito a corrente alternata ad un altro, variandone i parametri elettrici.
E’ formato da due avvolgimenti indipendenti, uno chiamato primario e uno chiamato secondario, avvolti su un nucleo caratterizzato da proprietà magnetiche.
Un trasformatore può essere usato in un circuito per effettuare una delle seguenti funzioni:
- modificare la tensione e la corrente in uscita
- modificare l’impedenza del circuito
- modificare il numero delle fasi o l’angolo di sfasamento
- realizzare un isolamento fra due circuiti o fra circuito e connessione di terra.
Componenti principali della cosiddetta parte attiva del trasformatore sono il circuito magnetico (nucleo) e gli avvolgimenti. Il nucleo, sede di flusso magnetico alternato, è costituito da lamierini di acciaio ad elevata permeabilità e basse perdite; gli avvolgimenti sono composti da conduttori (rame, eventualmente alluminio) convenientemente isolati.
I parametri caratterizzanti un trasformatore sono:
- il tipo di trasformatore: monofase o trifase
- la tensione efficace di ingresso sul primario
- la tensione o le tensioni di uscita sul secondario a vuoto
- la corrente massima del secondario
- la frequenza nominale o il campo di frequenze di lavoro
- la potenza apparente nominale espressa in volt-ampere (VA)
- rendimento, rapporto fra potenza resa e potenza assorbita
- il rapporto di trasformazione a vuoto
- temperatura di funzionamento
- le dimensioni di ingombro
- il peso
La forma e le dimensioni di un trasformatore dipendono:
- dai parametri elettrici che lo caratterizzano e dal numero di spire che costituiscono l’avvolgimento;
- dal metodo scelto per il fissaggio al contenitore o alla scheda;
- dal modo con cui i terminali vengono collegati con il resto dell’apparecchiatura;
- dal tipo di processo produttivo adottato.
Il campo di frequenza dei trasformatori utilizzati per ridurre la tensione di rete va dai 50 Hz ai 60 Hz.
La frequenza di 50 Hz viene utilizzata nei paesi europei, mentre la frequenza di 60 Hz viene utilizzata negli Stati Uniti; per ragioni commerciali è opportuno che l’apparecchiatura che include un trasformatore possa funzionare indifferentemente alle due frequenze.