Un transformador es una máquina eléctrica cuyo dispositivo está diseñado para convertir un valor de corriente alterna en otro. Los transformadores funcionan con corriente alterna. Estas máquinas han recibido la distribución más amplia, ya que la electricidad debe transmitirse a largas distancias a voltajes que son mucho más altos que el nivel necesario para alimentar la industria o para uso doméstico. Así, el uso de un transformador permite reducir las pérdidas de electricidad durante su transmisión y aumentar la calidad del proceso. Una de las características más importantes de esta máquina es la eficiencia del transformador, es decir, la eficiencia. Otra característica importante es la relación de transformación, que está determinada por la relación entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida.
Un transformador suele ser un dispositivo estático. Un transformador convencional (y hay varios tipos) consta de un núcleo, que se ensambla a partir de placas ferromagnéticas, así como devanados secundarios y primarios, que se encuentran frente al núcleo. Como ya se mencionó, existen tipos principales de transformadores: elevadores (el voltaje de salida es mayor que el de entrada) yreductor (el voltaje en la salida es menor que en la entrada). Una de las condiciones importantes para el funcionamiento del dispositivo es una frecuencia de voltaje.
Para determinar la eficiencia de un transformador, introducimos la siguiente notación:
- P1 - potencia eléctrica consumida por el transformador,
- P2 - potencia de salida,
- PL es la pérdida de potencia.
En este caso, la ley de conservación de energía tomará la forma: P1=P2+ PL. Usando estas notaciones, es fácil derivar la fórmula para la eficiencia de un transformador. La fórmula de eficiencia se verá así: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Como ves, se puede presentar en varias versiones. De la última fórmula se puede ver que la eficiencia del transformador no puede ser mayor a 1 (es decir, es imposible obtener una eficiencia mayor al cien por ciento). Esto es comprensible.
Calcular correctamente la eficiencia de un transformador es un tema más complejo de lo que puede parecer a simple vista. Al diseñar y desarrollar circuitos y el diseño general de un transformador o una serie de transformadores de cierto tipo, los ingenieros de diseño a menudo encuentran ciertos problemas. Por ejemplo, para reducir el costo de un transformador, es necesario minimizar el consumo de materiales. Sin embargo, por otro lado, para que el funcionamiento del dispositivo sea más fiable, será necesario aumentar el consumo de estos materiales.
Es por estas razones conflictivas que la eficiencia de un transformador generalmente se hace estándar, normalizando así las pérdidas. Al determinar el valor del coeficienteLa eficiencia del transformador debe tener en cuenta el costo de los materiales, el costo de la electricidad y las líneas de transmisión, es decir, tener en cuenta muchos factores económicos. La eficiencia de un transformador puede variar con la carga, y este factor también debe tenerse en cuenta al diseñar esta unidad.
