Stanovenie účinnosti transformátora

Transformátor je elektrický stroj,ktorého zariadenie je určené na premenu jednej hodnoty striedavého prúdu na inú. Transformátory pracujú na striedavom prúde. Distribúcia týchto strojov je najširšia, pretože diaľková elektrická energia sa musí prenášať pri napätiach oveľa vyšších ako je úroveň potrebná na napájanie priemyslu alebo na domáce použitie. Preto použitie transformátora môže znížiť stratu elektrickej energie počas prenosu a zvýšiť kvalitu procesu. Jednou z najdôležitejších vlastností tohto stroja je účinnosť transformátora, teda účinnosť. Ďalšou dôležitou vlastnosťou je transformačný pomer, určený pomerom vstupného napätia k výstupnému napätiu.

Transformátor je spravidla statickýzariadení. Spoločný transformátor (a sú z niekoľkých druhov) pozostáva z jadra, ktoré je prijímané z feromagnetických platní, ako aj sekundárnych a primárnych vinutia, ktoré sú oproti jadru. Ako už bolo uvedené, existujú hlavné typy transformátorov: zosilňovače (výstupné napätie je väčšie ako na vstupe) a spúšťanie (výstupné napätie je nižšie ako na vstupe). Jednou z dôležitých prevádzkových podmienok zariadenia je jedna napäťová frekvencia.

Na stanovenie účinnosti transformátora sme uviedli nasledujúcu notáciu:

• P1 je elektrická energia spotrebovaná transformátorom,
• P2 - výstupný výkon,
• PL je strata výkonu.

V tomto prípade má zákon o zachovaní energie formu: P1 = P2 + PL. Použitím týchto označení je jednoduché odvodiť vzorec účinnosti transformátora. Vzorec účinnosti bude mať nasledujúcu formu: n = P2 / P1 = (P1-PL) / P1 = 1-PL / P1. Ako môžete vidieť, môže byť zastúpená v niekoľkých variantoch. Z posledného vzorca vidíme, že účinnosť transformátora nemôže byť väčšia ako 1 (to znamená, že nie je možné získať koeficient účinnosti viac ako sto percent). To je pochopiteľné.

Správny výpočet účinnosti transformátora je otázkazložitejšia, než sa na prvý pohľad javí. Pri projektovaní a vývoji obvodov a celkovej konštrukcii transformátora alebo série transformátorov určitého typu, inžinieri dizajnu často čelia určitým problémom. Napríklad, aby ste znížili náklady na transformátor, musíte minimalizovať spotrebu materiálu. Avšak na druhej strane, aby sa zariadenie stalo spoľahlivejšie v prevádzke, spotreba týchto materiálov sa bude musieť zvýšiť.

Práve z týchto rozporuplných dôvodov je dôležitáÚčinnosť transformátora sa zvyčajne vykonáva štandardne, čím sa normalizujú straty. Pri určovaní hodnoty účinnosti transformátora je potrebné vziať do úvahy náklady na materiály, náklady na elektrickú energiu a prenosové vedenia, tj brať do úvahy rôzne ekonomické faktory. Účinnosť transformátora sa môže meniť v závislosti od zaťaženia a tento faktor sa musí brať do úvahy aj pri vývoji konštrukcie tohto zariadenia.