Губици снаге у трансформатору
Главне карактеристике трансформатора су првенствено напон намотаја и снага коју трансформатор преноси. Пренос снаге са једног намотаја у други се врши електромагнетно, док се део снаге која се напаја трансформатору из мрежног напајања губи у трансформатору. Изгубљени део снаге назива се губици.
Када се снага преноси преко трансформатора, напон на секундарним намотајима се мења са променом оптерећења услед пада напона на трансформатору, који је одређен отпором кратког споја. Губитак снаге у трансформатору и напон кратког споја су такође важне карактеристике. Они одређују ефикасност трансформатора и начин рада електричне мреже.
Губитак снаге у трансформатору је једна од главних карактеристика економичности дизајна трансформатора. Укупни нормализовани губици се састоје од губитака без оптерећења (КСКС) и губитака од кратког споја (СЦ).У празном ходу (без прикљученог оптерећења), када струја тече само кроз завојницу повезану са извором напајања, а нема струје у другим намотајима, енергија коју троши мрежа троши се на стварање магнетног флукса при празном ходу. оптерећење, тј. за магнетизовање магнетног кола које се састоји од лимова трансформаторског челика. До те мере да наизменична струја мења правац, тада се мења и смер магнетног флукса. То значи да се челик наизменично магнетизује и демагнетизује. Када се струја промени од максимума до нуле, челик се демагнетизује, магнетна индукција се смањује, али са извесним закашњењем, тј. демагнетизација се успорава (када струја достигне нулу, индуктивност није нулта тачка н). Успоравање преокретања магнетизације је последица отпорности челика на преоријентацију елементарних магнета.
Крива магнетизације при промени смера струје формира тзв хистерезисно коло, што је различито за сваки разред челика и зависи од максималне магнетне индукције Вмак. Површина покривена петљом одговара снази која се троши на магнетизацију. Како се челик загрева током обртања магнетизације, електрична енергија доведена у трансформатор се претвара у топлоту и распршује у околни простор, тј. је неповратно изгубљен. Ово је физички губитак снаге да се преокрене магнетизација.
Поред губитака у хистерези када магнетни флукс тече кроз магнетно коло, губици на вртложне струје… Као што знате, магнетни флукс индукује електромоторну силу (ЕМФ), која ствара струју не само у калему који се налази на језгру магнетног кола, већ иу самом металу. Вртложне струје теку у затвореној петљи (вртложно кретање) на месту челика у правцу управном на смер магнетног флукса. Да би се смањиле вртложне струје, магнетно коло је састављено од одвојених изолованих челичних лимова. У овом случају, што је тањи лист, то је мањи елементарни ЕМФ, то је мања вртложна струја коју ствара, тј. мањи губитак снаге од вртложних струја. Ови губици такође загревају магнетно коло. Да бисте смањили вртложне струје, губитке и загревање, повећајте електрична отпорност челика увођењем адитива у метал.
За сваки трансформатор потрошња материјала мора бити оптимална.За дату индукцију у магнетном колу њена величина одређује снагу трансформатора. Тако се труде да у језгру магнетног кола имају што више челика, тј. са изабраном спољном димензијом фактор пуњења кз мора бити највећи. Ово се постиже наношењем најтањег слоја изолације између челичних лимова. Тренутно се у процесу производње челика користи челик са танким премазом отпорним на топлоту који омогућава добијање кз = 0,950,96.
У производњи трансформатора, услед различитих технолошких операција са челиком, његов квалитет у готовој конструкцији се у извесној мери погоршава, а губици у конструкцији добијају се за око 2550% више него у оригиналном челику пре његове обраде (када коришћењем намотаног челика и пресовањем магнетног ланца без клинова).