Straty energii w transformatorach

Transformatory mają straty energii spowodowane czterema głównymi czynnikami - stratami rezystancyjnymi, stratami prądów wirowych, stratami histerezy i stratami strumienia.

Strata rezystancyjna to energia rozpraszana w wyniku ogrzewania dżulami, gdy prąd przepływa przez cewki miedziane o znacznej rezystancji. Można go zminimalizować, stosując grubsze druty o niskiej rezystancji.

Prądy wirowe powstają w wyniku zmiennych pól magnetycznych w żelaznym rdzeniu. Krążą one w całym rdzeniu, co prowadzi do strat ciepła. Straty te można zmniejszyć, stosując laminowany rdzeń wykonany z izolowanych cienkich blach. Sprawia, że ścieżki prądów wirowych są węższe, zmniejszając straty ciepła.

Utrata histerezy jest spowodowana powtarzającym się namagnesowaniem i rozmagnesowaniem rdzenia przez wejściowy prąd przemienny. Jest on redukowany dzięki zastosowaniu wysoce przepuszczalnego materiału rdzenia magnetycznego.

Utrata strumienia pojawia się, gdy strumień magnetyczny wytwarzany w cewce pierwotnej nie jest całkowicie połączony z cewką wtórną. W celu zmniejszenia strat strumienia można zastosować rdzeń typu skorupowego.

Straty energii wpływają na sprawność transformatora, która jest wyrażona jako stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej.