Transformatorius yra elektros mašina, kurios įtaisas skirtas vieną kintamosios srovės vertę paversti kita. Transformatoriai veikia kintamąja srove. Šios mašinos buvo paskirstytos plačiausiai, nes elektra turi būti perduodama dideliais atstumais, esant įtampai, kuri yra daug aukštesnė nei reikalinga energijai pramonei ar naudojimui namuose. Taigi transformatoriaus naudojimas leidžia sumažinti elektros nuostolius jos perdavimo metu ir pagerinti proceso kokybę. Viena iš svarbiausių šios mašinos savybių yra transformatoriaus efektyvumas, tai yra efektyvumas. Kita svarbi charakteristika yra transformacijos koeficientas, kurį lemia įėjimo ir išėjimo įtampos santykis.
Transformatorius paprastai yra statinis įrenginys. Įprastą transformatorių (ir yra kelių tipų) sudaro šerdis, surinkta iš feromagnetinių plokščių, taip pat antrinės ir pirminės apvijos, esančios priešais šerdį. Kaip jau minėta, yra pagrindiniai transformatorių tipai: pakopiniai (išėjimo įtampa didesnė už įėjimo) irsumažinimas (išėjimo įtampa mažesnė nei įėjime). Viena iš svarbių įrenginio veikimo sąlygų yra vienas įtampos dažnis.
Siekdami nustatyti transformatoriaus efektyvumą, pateikiame tokį užrašą:
- P1 – transformatoriaus sunaudota elektros energija,
- P2 – išėjimo galia,
- PL yra galios praradimas.
Šiuo atveju energijos tvermės dėsnis bus toks: P1=P2+ PL. Naudojant šiuos žymėjimus, nesunku išvesti transformatoriaus efektyvumo formulę. Naudingumo formulė atrodys taip: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Kaip matote, jis gali būti pateiktas keliomis versijomis. Iš paskutinės formulės matyti, kad transformatoriaus naudingumo koeficientas negali būti didesnis nei 1 (tai yra, neįmanoma gauti didesnio nei šimto procentų naudingumo koeficiento). Tai suprantama.
Tinkamas transformatoriaus efektyvumo apskaičiavimas yra sudėtingesnis klausimas, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Kurdami ir kurdami grandines ir bendrą transformatoriaus ar tam tikro tipo transformatorių serijos konstrukciją, projektavimo inžinieriai dažnai susiduria su tam tikromis problemomis. Pavyzdžiui, norint sumažinti transformatoriaus kainą, būtina sumažinti medžiagų sąnaudas. Tačiau, kita vertus, norint, kad įrenginys veiktų patikimiau, reikės padidinti šių medžiagų sąnaudas.
Dėl šių prieštaringų priežasčių transformatoriaus efektyvumas paprastai yra standartinis ir taip normalizuojami nuostoliai. Nustatant koeficiento reikšmęTransformatoriaus naudingumo koeficientas turi atsižvelgti į medžiagų sąnaudas, elektros ir perdavimo linijų kainą, tai yra, atsižvelgti į daugelį ekonominių veiksnių. Transformatoriaus efektyvumas gali skirtis priklausomai nuo apkrovos, todėl projektuojant šį įrenginį taip pat reikia atsižvelgti į šį veiksnį.
