Določanje učinkovitosti transformatorja

Transformator je električni stroj, katerega naprava je namenjena pretvorbi ene vrednosti izmeničnega toka v drugega. Transformatorji delajo izmenični tok. Porazdelitev teh strojev je najširša, saj je treba električno energijo na daljavo prenašati pri napetostih, ki so veliko višje od stopnje, potrebne za napajanje industrije ali za uporabo doma. Tako lahko uporaba transformatorja zmanjša izgubo električne energije med prenosom in poveča kakovost procesa. Ena od najpomembnejših značilnosti tega stroja je učinkovitost transformatorja, to je koeficient učinkovitosti. Lahko se imenuje tudi pomembna značilnost koeficient transformacije, ki ga določi razmerje med vhodno in izhodno napetostjo.

Transformator je običajno statična naprava. Skupni transformator (in več vrst) je sestavljen iz jedra, ki se zaposli iz feromagnetnih plošč, pa tudi sekundarnih in primarnih navitij, ki so v nasprotju z jedrom. Kot smo že omenili, obstajajo glavne vrste transformatorji: povečanje (izhodna napetost je večja kot na vhodu) in nižja (izhodna napetost je manjša kot pri vhodu). Eden od pomembnih pogojev delovanja naprave je ena napetostna frekvenca.

Za določitev učinkovitosti transformatorja uvajamo naslednji zapis:

• P1 - električna energija, ki ga porabi transformator,
• P2 - izhodna moč,
• PL je izguba moči.

V tem primeru je zakon o ohranjanju energije v obliki: P1 = P2 + PL. Z uporabo teh oznak je enostavno izpeljati formulo učinkovitosti transformatorja. Formula učinkovitosti bo imela naslednjo obliko: n = P2 / P1 = (P1-PL) / P1 = 1- PL / P1. Kot lahko vidite, je lahko predstavljen v več različicah. Zadnja formula kaže, da učinkovitost transformatorja ne sme biti večja od 1 (to je, je nemogoče dobiti koeficient učinkovitosti, presega sto odstotkov). To je razumljivo.

Pravi izračun učinkovitosti transformatorja je bolj zapleteno vprašanje, kot se zdi na prvi pogled. Pri načrtovanju in razvoju tokokrogov in celotni zasnovi transformatorja ali vrste transformatorjev določene vrste se oblikovalski inženirji pogosto srečujejo z določenimi problemi. Na primer, če želite zmanjšati stroške transformatorja, morate zmanjšati porabo materialov. Vendar pa je po drugi strani treba povečati porabo teh materialov, da bo pripomoček postal bolj zanesljiv.

Za te nedosledne razloge je vrednost učinkovitosti transformatorja običajno standardna, s čimer se normalizirajo izgube. Pri določanju vrednosti učinkovitosti transformatorja morate upoštevati stroške materiala, stroške električne energije in prenosnih vodov, to je, upoštevati različne gospodarske dejavnike. Učinkovitost transformatorja se lahko razlikuje glede na obremenitev, ta dejavnik pa je treba upoštevati tudi pri razvoju zasnove te naprave.