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Efficienza del trasformatore

Il Efficienza del trasformatore è definito come il rapporto dipotenza utile in uscita alla potenza in ingresso. L'input e la potenza di uscita sono misurati nella stessa unità. La sua unità è in Watt (W) o KW. L'efficienza del trasformatore è indicata da Ƞ.

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ1
Dove,

  • V2 - Tensione del terminale secondario
  • io2 - Corrente secondaria a pieno carico
  • Fattore di potenza2 - fattore di potenza del carico
  • Pio - Perdite di ferro = perdite per isteresi + perdite di correnti parassite
  • Pc - Perdite di rame a pieno carico = I22res

Si consideri, la x è la frazione del pieno carico. L'efficienza del trasformatore rispetto a x è espressa come

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ2
Le perdite di rame variano in base alla frazione del carico.

Massima efficienza di un trasformatore

L'efficienza del trasformatore insieme al carico e al fattore di potenza è espressa dalla relazione data.

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ3
Il valore della tensione del terminale V2 è approssimativamente costante Pertanto, per un dato fattore di potenza l'efficienza del trasformatore dipende dalla corrente di carico I2. Nell'equazione (1) sopra riportata il numeratore è costante e l'efficienza del trasformatore sarà massima se il denominatore rispetto alla variabile I2 è uguale a zero.

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ4
cioè perdite di rame = perdite di ferro

Pertanto, il trasformatore darà la massima efficienza quando la loro perdita di rame è uguale alla perdita di ferro.

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ5

Dall'equazione (2) il valore della corrente di uscita I2 a cui l'efficienza del trasformatore sarà massima è data come

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ6

Se x è la frazione di KVA a pieno carico a cui l'efficienza del trasformatore è massima

Quindi, perdite di rame = x2Pc (dove Pc sono le perdite di rame a pieno carico)

Perdite di ferro = Pio

Per la massima efficienza x2 Pc = Pio

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ7

Pertanto, Output KVA corrispondente alla massima efficienza

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ8

Metteremo il valore di x dall'equazione di cui sopra (3) nell'equazione (4)

TRANSFORMER-EFFICIENZA-EQ9
L'equazione di cui sopra (5) è la condizione di massima efficienza di un trasformatore.

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