Αποτελεσματικότητα του μετασχηματιστή

ο Αποδοτικότητα του μετασχηματιστή ορίζεται ως ο λόγος τουχρήσιμη ισχύ εξόδου στην ισχύ εισόδου. Η είσοδος και η ισχύς εξόδου μετριούνται στην ίδια μονάδα. Η μονάδα της είναι είτε σε Watts (W) είτε σε KW. Η αποδοτικότητα του μετασχηματιστή συμβολίζεται με þ.

Οπου,

• V₂ - Δευτερεύουσα τάση ακροδεκτών
• Εγώ₂ - δευτερεύον ρεύμα πλήρους φορτίου
• Κοσφ₂ - συντελεστής ισχύος του φορτίου
• Π_Εγώ - Απώλειες σιδήρου = απώλειες υστέρησης + απώλειες στροβίλου
• Pc - Απώλειες χαλκού πλήρους φορτίου = I₂²Res

Σκεφτείτε ότι το x είναι το κλάσμα του πλήρους φορτίου. Η απόδοση του μετασχηματιστή όσον αφορά το x εκφράζεται ως

Οι απώλειες χαλκού ποικίλλουν ανάλογα με το κλάσμα του φορτίου.

Μέγιστη κατάσταση απόδοσης ενός μετασχηματιστή

Η απόδοση του μετασχηματιστή μαζί με το φορτίο και τον συντελεστή ισχύος εκφράζεται από τη δεδομένη σχέση.

Η τιμή της τάσης ακροδεκτών V₂ είναι περίπου σταθερή. Έτσι, για ένα δεδομένο συντελεστή ισχύος, η απόδοση του μετασχηματιστή εξαρτάται από το ρεύμα φορτίου Ι₂. Στην παραπάνω εξίσωση (1) ο αριθμητής είναι σταθερός και η απόδοση του μετασχηματιστή θα είναι μέγιστη εάν ο παρονομαστής σε σχέση με τη μεταβλητή Ι₂ ισοδυναμεί με το μηδέν.

δηλαδή απώλειες χαλκού = απώλειες σιδήρου

Έτσι, ο μετασχηματιστής θα δώσει τη μέγιστη απόδοση όταν η απώλεια χαλκού τους είναι ίση με την απώλεια σιδήρου.

Από την εξίσωση (2) η τιμή του ρεύματος εξόδου Ι₂ στην οποία η απόδοση του μετασχηματιστή θα είναι μέγιστη δίνεται ως

Εάν το x είναι το κλάσμα του πλήρους φορτίου KVA στο οποίο η απόδοση του μετασχηματιστή είναι μέγιστη

Στη συνέχεια, οι απώλειες χαλκού = x²Π_ντο (όπου Ρ_ντο είναι οι πλήρεις απώλειες χαλκού)

Απώλειες σιδήρου = Ρ_Εγώ

Για μέγιστη απόδοση x² Π_ντο = Ρ_Εγώ

Επομένως, η έξοδος KVA αντιστοιχεί στη μέγιστη απόδοση

Κάνοντας την τιμή του x από την παραπάνω εξίσωση (3) στην εξίσωση (4) θα πάρουμε

Η παραπάνω εξίσωση (5) είναι η μέγιστη κατάσταση απόδοσης ενός μετασχηματιστή.