Definición de eficiencia del transformador

La eficiencia del transformador se define como la relación entre la salida de potencia y la entrada de potencia, ambas expresadas en vatios.

,

\

O ya que la entrada es la salida más pérdidas,

\

Las pérdidas del transformador consisten en pérdidas de cobre y pérdidas de núcleo.

\ \ sum {(pérdidas) = Pérdida de núcleo\text {} + Pérdida de cobre\text{ }}$

\

La pérdida de cobre representa la energía disipada en la resistencia de los devanados, mientras que la pérdida de cobre se compone de la histéresis y las pérdidas de corriente de foucault en el núcleo ferromagnético del transformador.

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Pérdidas del núcleo del transformador

Las pérdidas del núcleo son una función del voltaje aplicado al transformador, ya que el voltaje determina la magnitud del flujo del núcleo. Normalmente, el voltaje aplicado al primario de un transformador no cambia mucho, por lo que las pérdidas de núcleo se consideran constantes.

Pérdidas de cobre del transformador

Las pérdidas de cobre son una función de la corriente en los devanados. Si el voltaje es bastante constante, la corriente es esencialmente proporcional a la carga, por lo que las pérdidas de cobre varían con el cuadrado de la carga en el transformador.

\

Dependiendo de lo que se conozca, la eficiencia se puede calcular de varias maneras, como se muestra en las ecuaciones (1) y (2).

Independientemente de la forma que se use, solo se debe usar la potencia real para calcular la eficiencia.

Eficiencia máxima de un transformador

A plena carga, las pérdidas son esencialmente constantes sin importar el factor de potencia, pero la potencia de salida variará con el factor de potencia. Si el factor de potencia disminuye, la potencia de salida también disminuirá para una clasificación de KVA dada y, por lo tanto, la eficiencia del transformador también disminuye.

La eficiencia máxima de un transformador en un factor de potencia dado se produce cuando las pérdidas de cobre son iguales a las pérdidas de núcleo.

Obviamente, la máxima eficiencia absoluta se produce cuando el factor de potencia de la carga es la unidad.