Коэффициент полезного действия трансформатора

Коэффициент полезного действия определяется отношением мощности , отдаваемой трансформатором в нагрузку, к мощности , потребляемой из сети:

.

Коэффициент полезного действия характеризует эффективность преобразования напряжения в трансформаторе. При практических расчетах h вычисляют по формуле

, (2.20)

где - полные потери в трансформаторе.

Формула (2.20) менее чувствительна к погрешностям в определении и и поэтому позволяет получить более точное значение h. Полезная мощность вычисляется по формуле

, (2.21)

где - коэффициент нагрузки трансформатора.

Электрические потери в обмотках определяются из опыта короткого замыкания

, (2.22)

где - потери короткого замыкания при номинальном токе.

Потери в стали определяются из опыта холостого хода

. (2.23)

Они принимаются постоянными для всех рабочих режимов работы трансформатора, так как при ЭДС в рабочих режимах меняется незначительно.

Подставляя соотношения (2.21)-(2.23) в формулу (2.20), получим

. (2.24)

Анализ этого выражения показывает, что h имеет максимальное значение при нагрузке, когда потери в обмотках равны потерям в стали,

.

Отсюда получаем оптимальное значение коэффициента нагрузки

.

В современных силовых трансформаторах отношение потерь , поэтому максимум h имеет место при (рис.2.21).

Из кривой видно, что трансформатор имеет практически постоянный коэффициент полезного действия в широком диапазоне изменения нагрузки от 0,5 до 1,0. При малых нагрузках h трансформатора резкого снижается.