Transformator je električna mašina čiji je uređaj dizajniran da pretvara jednu vrijednost naizmjenične struje u drugu. Transformatori rade na naizmjeničnu struju. Ove mašine su dobile najširu rasprostranjenost, jer se električna energija mora prenositi na velike udaljenosti na naponima koji su mnogo veći od nivoa koji je neophodan za elektroprivredu ili za upotrebu kod kuće. Dakle, upotreba transformatora omogućava smanjenje gubitaka električne energije tokom njenog prijenosa i povećanje kvalitete procesa. Jedna od najvažnijih karakteristika ove mašine je efikasnost transformatora, odnosno efikasnost. Još jedna važna karakteristika je omjer transformacije, koji je određen omjerom ulaznog napona i izlaznog napona.
Transformator je obično statički uređaj. Konvencionalni transformator (a postoji nekoliko tipova) sastoji se od jezgre koja je sastavljena od feromagnetnih ploča, kao i sekundarnih i primarnih namotaja, koji se nalaze nasuprot jezgri. Kao što je već spomenuto, postoje glavne vrste transformatora: pojačani (izlazni napon je veći od ulaznog) istep-down (napon na izlazu je manji nego na ulazu). Jedan od bitnih uslova za rad uređaja je jedna frekvencija napona.
Da bismo odredili efikasnost transformatora, uvodimo sljedeću notaciju:
- P1 - električna energija koju troši transformator,
- P2 - izlazna snaga,
- PL je gubitak snage.
U ovom slučaju, zakon o očuvanju energije će imati oblik: P1=P2+ PL. Koristeći ove oznake, lako je izvesti formulu za efikasnost transformatora. Formula efikasnosti će izgledati ovako: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1. Kao što vidite, može se predstaviti u nekoliko verzija. Iz posljednje formule se vidi da efikasnost transformatora ne može biti veća od 1 (odnosno, nemoguće je dobiti efikasnost veću od sto posto). Ovo je razumljivo.
Ispravno izračunavanje efikasnosti transformatora je složenije pitanje nego što se može činiti na prvi pogled. Prilikom projektovanja i razvoja kola i celokupnog dizajna transformatora ili serije transformatora određenog tipa, projektanti se često susreću sa određenim problemima. Na primjer, da biste smanjili cijenu transformatora, potrebno je minimizirati potrošnju materijala. Međutim, s druge strane, kako bi uređaj bio pouzdaniji u radu, potrošnja ovih materijala će se morati povećati.
Iz ovih suprotstavljenih razloga efikasnost transformatora je obično standardna, čime se normalizuju gubici. Prilikom određivanja vrijednosti koeficijentaEfikasnost transformatora mora uzeti u obzir troškove materijala, troškove električne energije i dalekovoda, odnosno uzeti u obzir mnoge ekonomske faktore. Efikasnost transformatora može varirati u zavisnosti od opterećenja, a ovaj faktor se takođe mora uzeti u obzir prilikom projektovanja ove jedinice.
