Un transformator este o mașină electrică al cărei dispozitiv este conceput pentru a converti o valoare a curentului alternativ în alta. Transformatoarele funcționează pe curent alternativ. Aceste mașini au primit cea mai largă distribuție, deoarece electricitatea trebuie transmisă pe distanțe lungi la tensiuni care sunt mult mai mari decât nivelul necesar pentru alimentarea industriei sau pentru utilizarea acasă. Astfel, utilizarea unui transformator face posibilă reducerea pierderilor de energie electrică în timpul transmiterii acestuia și creșterea calității procesului. Una dintre cele mai importante caracteristici ale acestei mașini este randamentul transformatorului, adică randamentul. O altă caracteristică importantă este raportul de transformare, care este determinat de raportul dintre tensiunea de intrare și tensiunea de ieșire.
Un transformator este de obicei un dispozitiv static. Un transformator convențional (și există mai multe tipuri) constă dintr-un miez, care este asamblat din plăci feromagnetice, precum și din înfășurări secundare și primare, care sunt situate vizavi de miez. După cum sa menționat deja, există principalele tipuri de transformatoare: step-up (tensiunea de ieșire este mai mare decât cea de intrare) șicoborâre (tensiunea la ieșire este mai mică decât la intrare). Una dintre condițiile importante pentru funcționarea dispozitivului este o frecvență de tensiune.
Pentru a determina randamentul unui transformator, introducem urmatoarea notatie:
- P1 - puterea electrică consumată de transformator,
- P2 - putere de ieșire,
- PL este pierderea de putere.
În acest caz, legea conservării energiei va lua forma: P1=P2+ PL. Folosind aceste notații, este ușor să se obțină formula pentru eficiența unui transformator. Formula eficienței va arăta astfel: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. După cum puteți vedea, poate fi prezentat în mai multe versiuni. Din ultima formulă se poate observa că randamentul transformatorului nu poate fi mai mare de 1 (adică este imposibil să se obțină un randament mai mare de sută la sută). Acest lucru este de înțeles.
Calcularea corectă a eficienței unui transformator este o problemă mai complexă decât ar părea la prima vedere. La proiectarea și dezvoltarea circuitelor și proiectarea generală a unui transformator sau a unei serii de transformatoare de un anumit tip, inginerii proiectanți întâmpină adesea anumite probleme. De exemplu, pentru a reduce costul unui transformator, este necesar să se minimizeze consumul de materiale. Totuși, pe de altă parte, pentru a face dispozitivul mai fiabil în funcționare, consumul acestor materiale va trebui crescut.
Din aceste motive contradictorii, eficiența unui transformator este de obicei standardizată, normalizând astfel pierderile. La determinarea valorii coeficientuluiEficiența transformatorului trebuie să ia în considerare costul materialelor, costul energiei electrice și al liniilor de transport, adică să ia în considerare mulți factori economici. Eficiența unui transformator poate varia în funcție de sarcină și acest factor trebuie luat în considerare și la proiectarea acestei unități.
