Um transformador é uma máquina elétrica cujo dispositivo é projetado para converter um valor de corrente alternada em outro. Os transformadores operam em corrente alternada. Essas máquinas receberam a distribuição mais ampla, pois a eletricidade deve ser transmitida por longas distâncias em tensões muito superiores ao nível necessário para alimentar a indústria ou para uso doméstico. Assim, o uso de um transformador possibilita reduzir as perdas de energia elétrica durante sua transmissão e aumentar a qualidade do processo. Uma das características mais importantes desta máquina é a eficiência do transformador, ou seja, a eficiência. Outra característica importante é a relação de transformação, que é determinada pela relação entre a tensão de entrada e a tensão de saída.
Um transformador é geralmente um dispositivo estático. Um transformador convencional (e existem vários tipos) consiste em um núcleo, que é montado a partir de placas ferromagnéticas, além de enrolamentos secundários e primários, localizados em frente ao núcleo. Como já mencionado, existem os principais tipos de transformadores: step-up (a tensão de saída é maior que a de entrada) estep-down (tensão na saída é menor do que na entrada). Uma das condições importantes para o funcionamento do dispositivo é uma frequência de tensão.
Para determinar a eficiência de um transformador, introduzimos a seguinte notação:
- P1 - potência elétrica consumida pelo transformador,
- P2 - potência de saída,
- PL é a perda de potência.
Neste caso, a lei de conservação de energia terá a forma: P1=P2+ PL. Usando essas notações, é fácil derivar a fórmula para a eficiência de um transformador. A fórmula de eficiência ficará assim: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Como você pode ver, ele pode ser apresentado em várias versões. Da última fórmula pode-se ver que o rendimento do transformador não pode ser superior a 1 (ou seja, é impossível obter um rendimento superior a cem por cento). Isso é compreensível.
Calcular corretamente a eficiência de um transformador é uma questão mais complexa do que pode parecer à primeira vista. Ao projetar e desenvolver circuitos e o projeto geral de um transformador ou uma série de transformadores de um determinado tipo, os engenheiros de projeto geralmente encontram certos problemas. Por exemplo, para reduzir o custo de um transformador, é necessário minimizar o consumo de materiais. No entanto, por outro lado, para tornar o dispositivo mais confiável em operação, o consumo desses materiais terá que ser aumentado.
É por essas razões conflitantes que a eficiência de um transformador geralmente é padronizada, normalizando assim as perdas. Ao determinar o valor do coeficienteA eficiência do transformador deve levar em consideração o custo dos materiais, o custo da eletricidade e das linhas de transmissão, ou seja, levar em consideração muitos fatores econômicos. A eficiência de um transformador pode variar com a carga, e este fator também deve ser levado em consideração ao projetar esta unidade.
