Ein Transformator ist eine elektrische Maschine, deren Gerät dazu bestimmt ist, einen Wechselstromwert in einen anderen umzuwandeln. Transformatoren arbeiten mit Wechselstrom. Diese Maschinen haben die weiteste Verbreitung gefunden, da Strom über große Entfernungen mit Spannungen übertragen werden muss, die weit über dem Niveau liegen, das für die Energieversorgung der Industrie oder für den Hausgebrauch erforderlich ist. Somit ermöglicht die Verwendung eines Transformators, die Stromverluste während der Übertragung zu reduzieren und die Qualität des Prozesses zu erhöhen. Eine der wichtigsten Eigenschaften dieser Maschine ist der Wirkungsgrad des Transformators, dh der Wirkungsgrad. Eine weitere wichtige Kenngröße ist das Übersetzungsverhältnis, das durch das Verhältnis der Eingangsspannung zur Ausgangsspannung bestimmt wird.
Ein Transformator ist normalerweise ein statisches Gerät. Ein herkömmlicher Transformator (und es gibt mehrere Arten) besteht aus einem Kern, der aus ferromagnetischen Platten zusammengesetzt ist, sowie aus Sekundär- und Primärwicklungen, die dem Kern gegenüber angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, gibt es Haupttypen von Transformatoren: Step-up (die Ausgangsspannung ist größer als die Eingangsspannung) undStep-down (Spannung am Ausgang ist kleiner als am Eingang). Eine der wichtigsten Bedingungen für den Betrieb des Geräts ist eine Spannungsfrequenz.
Um den Wirkungsgrad eines Transformators zu bestimmen, führen wir folgende Notation ein:
- P1 - Stromverbrauch des Transformators,
- P2 - Ausgangsleistung,
- PL ist die Verlustleistung.
In diesem Fall nimmt der Energieerh altungssatz die Form an: P1=P2+ PL. Mit diesen Notationen lässt sich leicht die Formel für den Wirkungsgrad eines Transformators ableiten. Die Effizienzformel sieht folgendermaßen aus: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Wie Sie sehen können, kann es in mehreren Versionen präsentiert werden. Aus der letzten Formel ist ersichtlich, dass der Wirkungsgrad des Transformators nicht größer als 1 sein kann (d. h. es ist unmöglich, einen Wirkungsgrad größer als hundert Prozent zu erreichen). Das ist verständlich.
Den Wirkungsgrad eines Transformators richtig zu berechnen ist komplexer, als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Beim Entwerfen und Entwickeln von Sch altungen und dem Gesamtdesign eines Transformators oder einer Reihe von Transformatoren eines bestimmten Typs stoßen Konstrukteure häufig auf bestimmte Probleme. Um beispielsweise die Kosten eines Transformators zu senken, ist es notwendig, den Materialverbrauch zu minimieren. Andererseits muss der Verbrauch dieser Materialien erhöht werden, um das Gerät betriebssicherer zu machen.
Aus diesen widersprüchlichen Gründen wird der Wirkungsgrad eines Transformators normalerweise zum Standard gemacht, wodurch die Verluste normalisiert werden. Bei der Bestimmung des Wertes des KoeffizientenDer Wirkungsgrad des Transformators muss die Materialkosten, die Stromkosten und die Übertragungsleitungen berücksichtigen, dh viele wirtschaftliche Faktoren berücksichtigen. Der Wirkungsgrad eines Transformators kann je nach Last variieren, und dieser Faktor muss bei der Konstruktion dieses Geräts ebenfalls berücksichtigt werden.
