Transformatora efektivitāte
Transformatora efektivitāti nosaka transformatora piegādātās jaudas P2 attiecība pret slodzi un tīkla patērēto jaudu P1:
η = P2 / P1
Efektivitāte raksturo sprieguma pārveidošanas efektivitāti transformatorā.
Praktiskajos aprēķinos transformatora efektivitāti aprēķina pēc formulas
η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),
kur ∑P = Pmail + Pmg — kopējie zudumi transformatorā.
Šī formula ir mazāk jutīga pret kļūdām P1 un P2 noteikšanā un tāpēc ļauj iegūt precīzāku efektivitātes vērtību.
Neto jaudu, ko transformators piegādā tīklam, aprēķina pēc formulas
P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,
kur kng = I2 / I2n — transformatora slodzes koeficients.
Elektriskos zudumus tinumos nosaka transformatora īssavienojuma pieredze.
Pmail = kng2 NS PYes,
kur Pk = rk x I21n — īssavienojuma zudumi pie nominālās strāvas.
Tērauda zudumus Rmg nosaka ar tukšgaitas testu rmg = Ro
Tie tiek pieņemti kā nemainīgi visiem transformatora darbības režīmiem, jo tad, kad u1 = const EMF E1 darbības režīmos mainās nenozīmīgi.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, transformatora efektivitāti var noteikt pēc šādas formulas:
η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),
Šīs izteiksmes analīze parāda, ka transformatora efektivitātei ir maksimālā vērtība pie slodzes, kad zudumi tinumos ir vienādi ar tiem, kas ir tēraudā.
Rīsi. 1. Transformatora slodzes koeficienta optimālās vērtības noteikšana
No tā mēs iegūstam transformatora slodzes koeficienta optimālo vērtību:
kngopt = √Po / PTo būt
Mūsdienu jaudas transformatoros zudumu koeficients Po/ P1 = (0,25 — 0,4); tāpēc η maksimums rodas pie kng = 0,5 — 0,6 (1. att.).
No η (kng) līknes var redzēt, ka transformatoram ir gandrīz nemainīga efektivitāte plašā slodzes variācijas diapazonā no 0,5 līdz 1,0. Pie zemām slodzēm transformatora η strauji pazeminās.
Transformatoru apakšstacija