Eficiencia del transformador

los Eficiencia del transformador se define como la relación entre la potencia de salida útil y la potencia de entrada. La potencia de entrada y salida se miden en la misma unidad. Su unidad es Watts (W) o KW. Eficiencia del transformador se denota por Ƞ.

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ1Donde,

  • V2 – Voltaje terminal secundario
  • I2 – Corriente secundaria a plena carga
  • Cosϕ2 – factor de potencia de la carga
  • Pi – Pérdidas de hierro = pérdidas por histéresis + pérdidas por corrientes de Foucault
  • Pc – Pérdidas de cobre a plena carga = I22Res

Considere, la x es la fracción de la carga completa. La eficiencia del transformador con respecto a x se expresa como

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ2Las pérdidas en el cobre varían según la fracción de la carga.

Condición de máxima eficiencia de un transformador

La eficiencia del transformador junto con la carga y el factor de potencia se expresa mediante la relación dada:

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ3El valor de la tensión terminal V2 es aproximadamente constante. Así, para un factor de potencia dado, la eficiencia del Transformador depende de la corriente de carga I2. En la ecuación (1), el numerador es constante y la eficiencia del transformador será máxima si el denominador con respecto a la variable I2 se iguala a cero.

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ4es decir, pérdidas de cobre = pérdidas de hierro

Por lo tanto, el transformador dará la máxima eficiencia cuando su pérdida de cobre sea igual a la pérdida de hierro.

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ5

A partir de la ecuación (2), el valor de la corriente de salida I2 en el que la eficiencia del transformador será máxima se da como

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ6

Si x es la fracción de KVA a plena carga en la que la eficiencia del transformador es máxima, entonces,

Pérdidas de cobre = x2Pc (donde Pc son las pérdidas de cobre a plena carga)

Pérdidas de hierro = Pi

Para una máxima eficiencia

x2 Pc = Pi

Por lo tantoTRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ7

Por lo tanto, la salida KVA correspondiente a la máxima eficiencia
TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ8

Poniendo el valor de x de la ecuación anterior (3) en la ecuación (4) obtendremos,

TRANSFORMADOR-EFICIENCIA-EQ9La ecuación anterior (5) es la condición de máxima eficiencia del transformador.

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