2.7 Вторичное напряжение трансформатора. Внешняя характеристика.
Важное значение имеет напряжение на вторичных выводах трансформаторах, т.к. к этой обмотке присоединяются осветительные приборы, технические устройства, электрические машины.
Если напряжение на осветительных лампах мало, они горят тускло, если мало напряжения питания асинхронного двигателя, например, на 10% от номинального, то момент двигателя уменьшаются на 19% и может стать недостаточным для технологической машины приводом которого является этот асинхронный двигатель.
Об изменении вторичного напряжения трансформатора судят по его процентному изменению – процентное изменение вторичного напряжения.
Определяется
при:
=
;
;
.
Практически
вычислить процентное изменение
вторичного напряжения по проведенной
формуле неудобно из-за значительных
погрешностей, т.к. 
и
мало отличаются друг от друга.
Величину
можно получить по заданной нагрузке и
паспортным данным трансформатора при
расчетным путем. Для этого введем
понятие коэффициента нагрузки
трансформатора
тогда
где
фазовый сдвиг тока и напряжение нагрузки.
- активная составляющая напряжения
короткого замыкания.
- реактивная составляющая напряжения
короткого замыкания.
Можно
найти 
и 
иначе:
мощность, отвечающая номинальным потерям
при опыте короткого замыкания, Вт
номинальная мощность трансформатора,
кВА;
- напряжение короткого замыкания в
процентах.
Зависимость
вторичного напряжения 
трансформатора от нагрузки 
называют
внешней характеристикой. Напомним что
в силовых трансформаторах за номинальное
вторичное напряжение принимают напряжении
на зажимах вторичной обмотки в режиме
Х.Х. и при номинальном первичном
напряжении.
Вид
внешней характеристики (Рис.2.13) зависит
от характера нагрузки трансформатора
(
).
Внешнюю характеристику можно построить
путем расчета 
для разных значений 
Рисунок 2.13 Внешняя характеристика трансформатора
2.8 Мощность потерь и к.П.Д. Трансформатора.
Работа трансформатора сопровождается магнитными и электрическими потерями.
Уравнение баланса мощностей в цепи трансформатора
где
активная мощность, поступающая из сети;
–
активная мощность потребителя; 
–
мощность магнитных потерь в стали; 
- мощность электрических потерь в
проводах обмоток.
Магнитные
потери связаны с перемагничиванием
магнитопроводе и возникновением в нем
вихревых токов. При неизменных значения
первичного напряжения и частоты
переменного тока эти потери практически
не зависят от нагрузки трансформатора
и соответствуют мощности 
измеренной
при опыте холостого хода.
Электрические
потери определяют нагрев обмоток
трансформатора, зависят от токов в них,
т.е. от нагрузки трансформатора, и находят
по данным опыта короткого замыкания,
как 
К.п.д. трансформатора при любой нагрузке можно найти так:
Отсюда
можно найти значение коэффициента
нагрузки 
, при котором к.п.д. максимален. Приравняв
нулю производную 
получим:
Мощности
приёмников достигает наибольшего
значения 
при таком коэффициенте нагрузки 
,
когда магнитные и электрические потери
одинаковы, что отвечает равенству 
,
откуда
Учитывая,
что большинство трансформаторов
эксплуатируются при коэффициенте
нагрузки 
их рассчитывают так, чтобы отношение
что обеспечивает для трансформаторов
средней и большой мощности наибольший
к.п.д. 
и выше, а для трансформаторов малой
мощности 
.
На (Рис. 2.9) приведена зависимость
от 
.
Рисунок 2.14 Зависимость к.п.д. трансформатора от коэффициента нагрузки.