Un trasformatore di controllo è un dispositivo utilizzato per trasformare o “ridurre” un’elevata tensione del circuito principale a una tensione inferiore che viene quindi utilizzata per azionare i componenti di controllo o di commutazione del circuito principale. Questi dispositivi sono comunemente usati nei circuiti di avviamento industriale dove la tensione del circuito principale non è adatta per l’uso nel circuito di controllo e dove un’alimentazione separata del circuito di controllo non sarebbe pratica. Ad esempio, in un pannello di avviamento progettato per avviare un motore elettrico da 500 volt, i contattori e i relè utilizzati per accendere o spegnere il motore in genere utilizzano bobine elettromagnetiche classificate per una tensione molto più bassa. Per fornire questa tensione senza la necessità di un’alimentazione separata, l’alimentazione viene prelevata dall’alimentazione principale in ingresso da 500 volt e fatta passare attraverso un trasformatore di controllo che fornirebbe quindi la tensione del circuito di controllo inferiore.
I macchinari elettrici pesanti che si avviano automaticamente o da remoto generalmente utilizzano contattori che si basano su una forza elettromagnetica per chiuderli e avviare il macchinario. Questa forza è creata da una bobina elettrica posta al centro di un’anima in acciaio laminato. Queste bobine sono generalmente progettate per funzionare a tensioni piuttosto basse, che vanno da 110 volt fino a 12 volt. Poiché queste stesse macchine funzionano tipicamente con tensioni molto più elevate, ciò crea la necessità di un’alimentazione separata della tensione di controllo. Invece di dover eseguire cavi separati o installare set aggiuntivi di sbarre collettrici, è molto più semplice utilizzare la tensione del circuito principale e ridurla con un trasformatore di controllo alla tensione di controllo appropriata.
Le basse tensioni del circuito di controllo vengono utilizzate per vari motivi, incluso il fatto che parti del circuito di controllo includono pulsanti in una sala di controllo remoto, sulla porta del pannello di avviamento e sulla macchina stessa. Non sarebbe saggio utilizzare tensioni elevate in queste applicazioni per ovvi motivi di sicurezza. È inoltre indesiderabile avere cavi di controllo fitti che trasportano tensioni molto elevate all’interno del pannello di avviamento. Per questi motivi, nei circuiti di controllo vengono generalmente utilizzate tensioni inferiori.
Un altro vantaggio dell’utilizzo di un trasformatore di controllo è la stabilità intrinseca della tensione fornita da un trasformatore, nonché la sua capacità di gestire picchi estremi della domanda. Quando si preme il pulsante di avviamento su un avviatore motore e la bobina del contattore si eccita, si verifica un picco molto breve (tipicamente da 30 a 50 millisecondi) della richiesta di corrente noto come “corrente di spunto”. Questo picco può superare 10 volte il normale flusso di corrente e i trasformatori gestiscono questi picchi in modo molto più efficiente di un’alimentazione convenzionale.
L’utilizzo di un trasformatore di controllo per fornire alimentazione di controllo consente quindi di utilizzare una tensione del circuito di controllo più bassa, più sicura ed efficiente in applicazioni ad alta tensione di lavoro. Le eccellenti caratteristiche di gestione della corrente di spunto dell’alimentazione fornita dal trasformatore rendono anche un’alimentazione più efficiente. Infine, l’uso di tensioni più basse in un circuito di controllo rende l’uso molto più sicuro da parte dei lavoratori che utilizzano i pulsanti di arresto e avviamento in ambienti pericolosi.