5.5.1. Потужність, споживана трансформатором
, (263)
а потужність, що передається на навантаження,
. (264)
ККД трансформатора визначається співвідношенням
. (265)
Рівняння балансу активних потужностеймає вигляд
. (266)
де Рм — магнітні втрати (втрати всталі), Ре — електричні втрати (втрати в міді)
5.5.2. Магнітні втрати (втрати в сталі) — це:
втрати від гістерезиса,
втрати від вихрових струмів.
Магнітні втрати залежать тільки від магнітного потоку і не залежать від сили струму в обмотках. Оскільки основний магнітний потік є постійним (він пропорційний первинній напрузі), втрати в сталі також вважаються постійними. Отже, магнітні втрати не залежать від коефіцієнта завантаження трансформатора
. (267)
Магнітні втрати визначаються експериментально або обчислюються по емпіричних залежностях.
5.5.3. Електричні втрати — це втрати в міді обмоток, тобто
. (268)
При визначенні втрат враховуються зміни активного опору обмоток від нагрівання. Електричні втрати прямо пропорційні квадратові струму, тобто
. (269)
Тому електричні втрати називають утратами змінними.
5.5.4. ККД трансформатора залежить від електричних втрат, тобто залежить від завантаження
. (270)
На мал. 5.5 приведена залежність ККД від потужності Р2. Трансформатор проектується таким чином, що ККД досягає максимуму при найбільш ймовірному завантаженні. При цьому коефіцієнт завантаження трохи менше одиниці. Можна довести, що максимальним ККД трансформатора при максимальному його завантаженні буде, якщо
Рэ = Рм.
ККД трансформатора значною мірою залежить від потужності і досягає значень:
0,7...0,75 — у трансформаторах малої потужності (декілька ват),
0,9...0,95 — у трансформаторах середньої потужності,
0,95...0,995 — у трансформаторах великої потужності.
Рисунок 5.5 Залежність ККД трансформатора від потужності Р2
