Muuntaja on laite, joka muuntaa vaihtovirran (AC) jännitteen, virran ja impedanssin. Kun vaihtovirta virtaa ensiökäämin läpi, rautasydämeen (tai magneettisydämeen) muodostuu AC-magneettivuo, joka indusoi jännitteen (tai virran) toisiokäämiin. Muuntaja koostuu rautasydämestä (tai magneettisydämestä) ja keloista. Keloissa on kaksi tai useampia käämiä; virtalähteeseen kytkettyä käämiä kutsutaan primäärikäämiksi ja muita käämiä toisiokäämeiksi.
Muuntaja on yleinen elektroninen komponentti ja sähkölaite. Sitä voidaan käyttää muuttamaan tietyn arvoinen vaihtojännite toisen arvon vaihtojännitteeksi, jolla on sama taajuus. Se voi myös muuttaa vaihtovirran arvoa, muuntaa impedanssia, muuttaa vaihetta tai taajuutta.
Miksi tehomuuntajia tarvitaan?
Voimalaitos haluaa siirtää sähkötehoa P=sqrt(3)*UIcosφ alueelle, jossa sähköä käytetään. Kun P ja cosφ ovat vakioita, mitä korkeampaa jännitettä käytetään, sitä pienempi virta on voimajohdossa, mikä vähentää siirtojohdon häviöitä ja säästää johtavia materiaaleja. Siksi korkean jännitteen käyttäminen pitkän matkan-voimansiirrossa on taloudellisinta. Korkein AC-sähkönsiirron jännite maassani on saavuttanut 500 kV. Tällaisia suuria jännitteitä ei voida hyväksyä generaattoreiden suoraan tuottamiseen sekä turvallisen toiminnan että kustannussyistä. Generaattorin lähtöjännitteet sisältävät tyypillisesti 3,15 kV, 6,3 kV, 10,5 kV ja 15,75 kV, mikä edellyttää portaita{13}}ylempi muuntajia jännitteen lisäämiseksi pitkän matkan lähetyksessä.
Miksi jakelumuuntajia tarvitaan? Kun sähköenergia on saapunut kulutusalueelle, se on alennettava vaaditulle jännitetasolle eri sähköasemilla muuntajilla, jotta se vastaa eri sähkölaitteiden jännitevaatimuksia.
Tehonkulutuksen kannalta useimmat sähkölaitteet vaativat 380V, 220V tai 36V, kun taas jotkut moottorit käyttävät 3kV tai 6kV.
