Для описания этой зависимости вводится понятие – коэффициента загрузки трансформатора, который определяется по формуле
, (11.26)
где I2 и Р2 – текущие значения тока и мощности во вторичной обмотке, которые меняются в зависимости от нагрузки,
I2ном и Р2ном – номинальные значения тока и мощности во вторичной обмотке.
На рисунке 11.8 изображен график КПД трансформатора:
Точка 1 – режим холостого хода. В режиме холостого хода вторичная обмотка разомкнута и сопротивление нагрузки zн =∞. Отсюда
(11.27)
Рис. 11.8. График КПД трансформатора
При увеличении I2, КПД увеличивается и достигает максимального значения – точка 2, затем начинает уменьшаться. Уменьшение КПД на участке 2-3 объясняется тем, что при больших Кз, а, следовательно, и токах I2 резко увеличивается и , которые пропорциональны квадрату тока.
Трансформаторы проектируются так, чтобы наибольший КПД достигался при наиболее вероятной нагрузке трансформатора, равной (0,5÷0,75)Р2ном и Кз=0,5÷0,75 – такая наиболее вероятная нагрузка говорит о том, что обычно трансформаторы полностью не загружаются.
Величина КПД трансформаторов достаточно велика, причем с увеличением Р2ном или S2ном КПД увеличивается. Увеличение КПД при увеличении Р2ном объясняется следующим: при увеличении Р2ном увеличиваются и токи I1 и I2, поэтому требуется увеличить сечение проводников обмоток, что приводит к уменьшению R1 и R2, а также к увеличению КПД.