محاسبه بازده ترانسفورماتور

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: ترانسفورماتور مانند همه ماشین‌های الکتریکی دارای تلفات است. بازده یک دستگاه به نسبت توان خروجی به توان ورودی آن گویند. بازده ترانسفورماتور نسبت به سایر ماشین‌های الکتریکی بیشتر است چون قسمت تلفات مکانیکی ندارد. در کل بازده ترانسفورماتورها معمولاً بالای 90 درصد است.

محاسبه بازده ترانسفورماتور:

برای محاسبه مقدار بازده، کافی است مقدار توان خروجی را به مقدار توان ورودی تقسیم کرد. با ضرب این مقدار در عدد 100، بازده دستگاه به درصد مشخص می‌گردد.

با توجه به انواع تلفات در ترانسفورماتور که در مقاله تلفات ترانسفورماتور عنوان شده است، می‌توان رابطه فوق را به صورت زیر نوشت:

اگر فرض کنیم که ضریب توان باری که به خروجی ترانسفورماتور متصل است cosφ باشد، رابطه فوق را می‌توان به صورت زیر نوشت:

در صورتی که نسبت بار خروجی به بار کامل x باشد، رابطه بازده را می‌توان این‌گونه نوشت:

که در این رابطه Res مقاومت معادل سیم پیچ های ترانسفورماتور از سمت ثانویه است.

بازده ماکزیمم ترانسفورماتور:

در این قسمت می‌خواهیم ببینیم که در چه مقداری از بار خروجی ترانسفورماتور بیشترین بازده را دارد. ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور معمولاً مقدار ثابتی دارد. ولی جریان خروجی ترانسفورماتور به مقدار باری دارد که به خروجی آن متصل می‌گردد. بنابراین برای به دست آوردن مقدار بیشینه بازده ترانسفورماتور، از رابطه بازده نسب به جریان خروجی ترانسفورماتور مشتق گرفته و مقدار مشتق را برابر با صفر قرار می‌دهیم. در این صورت داریم:

یعنی بازده ترانسفورماتور زمانی بیشینه است که تلفات اهمی و تلفات هسته با هم برابر باشند. در نتیجه بازده ماکزیمم ترانسفورماتور را می‌توان از رابطه زیر محاسبه کرد:

شکل زیر نمایی از بازده در ترانسفورماتور را نشان می‌دهد:

منبع:بهین ترانس