En transformator er en elektrisk maskin hvis enhet er laget for å konvertere en vekselstrømverdi til en annen. Transformatorer fungerer på vekselstrøm. Disse maskinene har fått størst distribusjon, siden elektrisitet må overføres over lange avstander med spenninger som er mye høyere enn det nivået som er nødvendig for kraftindustrien eller for bruk hjemme. Dermed gjør bruken av en transformator det mulig å redusere tap av elektrisitet under overføringen og øke kvaliteten på prosessen. En av de viktigste egenskapene til denne maskinen er effektiviteten til transformatoren, det vil si effektiviteten. En annen viktig egenskap er transformasjonsforholdet, som bestemmes av forholdet mellom inngangsspenningen og utgangsspenningen.
En transformator er vanligvis en statisk enhet. En konvensjonell transformator (og det er flere typer) består av en kjerne, som er satt sammen av ferromagnetiske plater, samt sekundære og primære viklinger, som er plassert motsatt av kjernen. Som allerede nevnt er det hovedtyper av transformatorer: step-up (utgangsspenningen er større enn inngangen) ognedtrapping (spenningen ved utgangen er mindre enn ved inngangen). En av de viktige betingelsene for driften av enheten er én spenningsfrekvens.
For å bestemme effektiviteten til en transformator, introduserer vi følgende notasjon:
- P1 - elektrisk strøm forbrukes av transformatoren,
- P2 - utgangseffekt,
- PL er strømtapet.
I dette tilfellet vil energispareloven ha formen: P1=P2+ PL. Ved å bruke disse notasjonene er det enkelt å utlede formelen for effektiviteten til en transformator. Effektivitetsformelen vil se slik ut: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Som du kan se, kan den presenteres i flere versjoner. Fra den siste formelen kan det ses at effektiviteten til transformatoren ikke kan være mer enn 1 (det vil si at det er umulig å oppnå en effektivitet større enn hundre prosent). Dette er forståelig.
Riktig beregning av effektiviteten til en transformator er et mer komplekst problem enn det kan virke ved første øyekast. Når man designer og utvikler kretser og den overordnede utformingen av en transformator eller en serie transformatorer av en bestemt type, møter designingeniører ofte visse problemer. For å redusere kostnadene for en transformator, er det for eksempel nødvendig å minimere forbruket av materialer. På den annen side, for å gjøre enheten mer pålitelig i drift, må forbruket av disse materialene økes.
Det er av disse motstridende årsakene at effektiviteten til en transformator vanligvis er standardisert, og dermed normalisere tap. Når du skal bestemme verdien av koeffisientenEffektiviteten til transformatoren må ta hensyn til materialkostnadene, kostnadene for elektrisitet og overføringslinjer, det vil si ta hensyn til mange økonomiske faktorer. Effektiviteten til en transformator kan variere med belastning, og denne faktoren må også tas i betraktning når denne enheten designes.
