Účinnost transformátoru

Účinnost transformátoru je určena poměrem výkonu P2 dodávaného transformátorem k zátěži k výkonu P1 spotřebovanému sítí:

η = P2 / P1

Účinnost charakterizuje účinnost přeměny napětí v transformátoru.

V praktických výpočtech se účinnost transformátoru vypočítá podle vzorce

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

kde ∑P = Pmail + Pmg — celkové ztráty v transformátoru.

Tento vzorec je méně citlivý na chyby při stanovení P1 a P2, a proto umožňuje získat přesnější hodnotu účinnosti.

Čistý výkon dodávaný transformátorem do sítě se vypočítá podle vzorce

P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,

kde kng = I2 / I2n — faktor zatížení transformátoru.

Elektrické ztráty ve vinutí jsou určeny zkušenostmi se zkratem transformátoru.

Pmail = kng2 NS PYes,

kde Pk = rk x I21n — zkratové ztráty při jmenovitém proudu.

Ztráty v oceli Rmg jsou určeny zkouškou naprázdno rmg = Ro

Předpokládá se, že jsou konstantní pro všechny režimy provozu transformátoru, protože když u1 = const EMF E1 se v režimech provozu nevýznamně mění.

Na základě výše uvedeného lze účinnost transformátoru určit podle následujícího vzorce:

η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),

Analýza tohoto výrazu ukazuje, že účinnost transformátoru má maximální hodnotu při zatížení, když jsou ztráty ve vinutí stejné jako ztráty v oceli.

Rýže. 1. Stanovení optimální hodnoty zatěžovatele transformátoru

Z toho dostaneme optimální hodnotu činitele zatížení transformátoru:

kngopt = √Po / PTo být

U moderních výkonových transformátorů je ztrátový koeficient Po/P1 = (0,25 — 0,4); proto maximum η nastává při kng = 0,5 — 0,6 (obr. 1).

Z křivky η (kng) je vidět, že transformátor má téměř konstantní účinnost v širokém rozsahu kolísání zátěže od 0,5 do 1,0. Při malém zatížení η transformátoru prudce klesá.

Trafostanice