'n Transformator is 'n elektriese masjien waarvan die toestel ontwerp is om een wisselstroomwaarde in 'n ander om te skakel. Transformators werk op wisselstroom. Hierdie masjiene het die wydste verspreiding gekry, aangesien elektrisiteit oor lang afstande oorgedra moet word teen spannings wat baie hoër is as die vlak wat nodig is vir die kragbedryf of vir gebruik by die huis. Die gebruik van 'n transformator maak dit dus moontlik om die verliese aan elektrisiteit tydens die oordrag daarvan te verminder en die kwaliteit van die proses te verhoog. Een van die belangrikste kenmerke van hierdie masjien is die doeltreffendheid van die transformator, dit wil sê die doeltreffendheid. Nog 'n belangrike eienskap is die transformasieverhouding, wat bepaal word deur die verhouding van die insetspanning tot die uitsetspanning.
'n Transformator is gewoonlik 'n statiese toestel. 'n Konvensionele transformator (en daar is verskeie tipes) bestaan uit 'n kern, wat saamgestel is uit ferromagnetiese plate, sowel as sekondêre en primêre windings, wat oorkant die kern geleë is. Soos reeds genoem, is daar hooftipes transformators: step-up (die uitsetspanning is groter as die inset) enaftrap (spanning by die uitset is minder as by die inset). Een van die belangrike voorwaardes vir die werking van die toestel is een spanningsfrekwensie.
Om die doeltreffendheid van 'n transformator te bepaal, stel ons die volgende notasie bekend:
- P1 - elektriese krag verbruik deur die transformator,
- P2 - uitsetkrag,
- PL is die kragverlies.
In hierdie geval sal die energiebewaringswet die vorm aanneem: P1=P2+ PL. Deur hierdie notasies te gebruik, is dit maklik om die formule vir die doeltreffendheid van 'n transformator af te lei. Die doeltreffendheidsformule sal soos volg lyk: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Soos u kan sien, kan dit in verskeie weergawes aangebied word. Uit die laaste formule kan gesien word dat die doeltreffendheid van die transformator nie meer as 1 kan wees nie (dit is, dit is onmoontlik om 'n doeltreffendheid groter as honderd persent te verkry). Dit is verstaanbaar.
Om die doeltreffendheid van 'n transformator korrek te bereken is 'n meer komplekse kwessie as wat dit met die eerste oogopslag mag lyk. By die ontwerp en ontwikkeling van stroombane en die algehele ontwerp van 'n transformator of 'n reeks transformators van 'n sekere tipe, kom ontwerpingenieurs dikwels sekere probleme teë. Byvoorbeeld, om die koste van 'n transformator te verminder, is dit nodig om die verbruik van materiaal te verminder. Aan die ander kant, om die toestel meer betroubaar in werking te maak, sal die verbruik van hierdie materiale verhoog moet word.
Dit is om hierdie teenstrydige redes dat die doeltreffendheid van 'n transformator gewoonlik standaard gemaak word, waardeur verliese genormaliseer word. Wanneer die waarde van die koëffisiënt bepaal wordDie doeltreffendheid van die transformator moet die koste van materiaal, die koste van elektrisiteit en transmissielyne in ag neem, dit wil sê, baie ekonomiese faktore in ag neem. Die doeltreffendheid van 'n transformator kan wissel met las, en hierdie faktor moet ook in ag geneem word wanneer hierdie eenheid ontwerp word.
