Απόδοση μετασχηματιστή
Η απόδοση του μετασχηματιστή καθορίζεται από τον λόγο της ισχύος P2 που παρέχεται από τον μετασχηματιστή προς το φορτίο προς την ισχύ P1 που καταναλώνεται από το δίκτυο:
η = P2 / P1
Η απόδοση χαρακτηρίζει την απόδοση της μετατροπής τάσης σε έναν μετασχηματιστή.
Σε πρακτικούς υπολογισμούς, η απόδοση του μετασχηματιστή υπολογίζεται από τον τύπο
η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),
όπου ∑P = Pmail + Pmg — συνολικές απώλειες στον μετασχηματιστή.
Αυτός ο τύπος είναι λιγότερο ευαίσθητος σε σφάλματα στον προσδιορισμό των P1 και P2 και ως εκ τούτου επιτρέπει τη λήψη ακριβέστερης τιμής απόδοσης.
Η καθαρή ισχύς που παραδίδεται από τον μετασχηματιστή στο δίκτυο υπολογίζεται από τον τύπο
P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,
όπου kng = I2 / I2n — συντελεστής φορτίου του μετασχηματιστή.
Οι ηλεκτρικές απώλειες στις περιελίξεις καθορίζονται από την εμπειρία βραχυκυκλώματος του μετασχηματιστή.
Pmail = kng2 NS PYes,
όπου Pk = rk x I21n — απώλειες βραχυκυκλώματος στο ονομαστικό ρεύμα.
Οι απώλειες σε χάλυβα Rmg προσδιορίζονται από τη δοκιμή ρελαντί rmg = Ro
Θεωρούνται σταθερά για όλους τους τρόπους λειτουργίας του μετασχηματιστή, αφού όταν u1 = const EMF E1 στους τρόπους λειτουργίας αλλάζει ασήμαντα.
Με βάση τα παραπάνω, η απόδοση του μετασχηματιστή μπορεί να προσδιοριστεί από τον ακόλουθο τύπο:
η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),
Η ανάλυση αυτής της έκφρασης δείχνει ότι η απόδοση του μετασχηματιστή έχει μια μέγιστη τιμή στο φορτίο όταν οι απώλειες στις περιελίξεις είναι ίσες με αυτές του χάλυβα.
Ρύζι. 1. Προσδιορισμός της βέλτιστης τιμής του συντελεστή φορτίου του μετασχηματιστή
Από αυτό παίρνουμε τη βέλτιστη τιμή του συντελεστή φορτίου του μετασχηματιστή:
kngopt = √Po / PTo be
Στους σύγχρονους μετασχηματιστές ισχύος, ο συντελεστής απώλειας Po/ P1 = (0,25 — 0,4). Επομένως, το μέγιστο του η εμφανίζεται σε kng = 0,5 — 0,6 (Εικ. 1).
Από την καμπύλη η (kng), μπορεί να φανεί ότι ο μετασχηματιστής έχει σχεδόν σταθερή απόδοση σε ένα ευρύ φάσμα διακύμανσης φορτίου από 0,5 έως 1,0. Σε χαμηλά φορτία, το η του μετασχηματιστή πέφτει απότομα.
Υποσταθμός μετασχηματιστή