Ein Steuertransformator ist ein Gerät, das verwendet wird, um eine hohe Hauptstromkreisspannung auf eine niedrigere Spannung umzuwandeln oder „herunterzustufen“, die dann verwendet wird, um die Steuer- oder Schaltkomponenten des Hauptstromkreises zu betreiben. Diese Geräte werden häufig in industriellen Starterschaltungen verwendet, bei denen die Hauptstromkreisspannung für die Verwendung im Steuerstromkreis nicht geeignet ist und wo eine separate Steuerstromkreisspeisung nicht praktikabel wäre. Zum Beispiel in einem Starterpanel, das zum Starten eines 500-Volt-Elektromotors ausgelegt ist, verwenden die Schütze und Relais, die zum Ein- oder Ausschalten des Motors verwendet werden, typischerweise elektromagnetische Spulen, die für eine viel niedrigere Spannung ausgelegt sind. Um diese Spannung zu liefern, ohne dass eine separate Stromeinspeisung erforderlich ist, wird Strom von der 500-Volt-Haupteinspeisung abgegriffen und durch einen Steuertransformator geleitet, der dann die niedrigere Steuerkreisspannung liefern würde.
Schwere elektrische Maschinen, die automatisch oder aus der Ferne starten, verwenden im Allgemeinen Schütze, die auf eine elektromagnetische Kraft angewiesen sind, um sie zu schließen, um die Maschine zu starten. Diese Kraft wird durch eine elektrische Spule erzeugt, die in der Mitte eines laminierten Stahlkerns platziert ist. Diese Spulen sind typischerweise für den Betrieb bei relativ niedrigen Spannungen ausgelegt, die von 110 Volt bis zu 12 Volt reichen. Da diese Maschinen selbst typischerweise mit deutlich höheren Spannungen betrieben werden, ist eine separate Steuerspannungseinspeisung erforderlich. Anstatt separate Kabel zu verlegen oder zusätzliche Sammelschienensätze zu installieren, ist es viel einfacher, die Hauptstromkreisspannung zu verwenden und mit einem Steuertransformator auf die entsprechende Steuerspannung herunterzustufen.
Niedrige Steuerstromkreisspannungen werden aus verschiedenen Gründen verwendet, einschließlich der Tatsache, dass Teile des Steuerstromkreises Drucktasten in einem Fernsteuerraum, an der Startertafeltür und an der Maschine selbst umfassen. Es wäre aus offensichtlichen Sicherheitsgründen nicht ratsam, in diesen Anwendungen Hochspannungen zu verwenden. Es ist auch unerwünscht, dicht gepackte Steuerkabel zu haben, die sehr hohe Spannungen innerhalb des Starterpanels führen. Aus diesen Gründen werden in Regelkreisen typischerweise niedrigere Spannungen verwendet.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Steuertransformators ist die inhärente Stabilität der von einem Transformator gelieferten Spannung sowie die Fähigkeit, extreme Lastspitzen zu bewältigen. Wenn der Startknopf eines Motorstarters gedrückt wird und die Spule des Schützes erregt wird, kommt es zu einem sehr kurzen (typischerweise 30 bis 50 Millisekunden) hohen Strombedarf, der als „Einschaltstrom“ bezeichnet wird. Dieser Spitzenwert kann das Zehnfache des normalen Stromflusses überschreiten, und Transformatoren verarbeiten diese Spitzen weitaus effizienter als eine herkömmliche Stromversorgung.
Die Verwendung eines Steuertransformators zur Bereitstellung von Steuerleistung ermöglicht somit die Verwendung einer niedrigeren, sichereren und effizienteren Steuerkreisspannung in Anwendungen mit hoher Arbeitsspannung. Die hervorragenden Einschaltstrom-Handhabungseigenschaften der vom Transformator gelieferten Leistung sorgen auch für eine effizientere Stromversorgung. Schließlich sorgt die Verwendung niedrigerer Spannungen in einem Steuerkreis für eine weitaus sicherere Verwendung durch Arbeiter, die Stopp- und Starttasten in gefährlichen Umgebungen verwenden.