ККД трансформатора завжди буде менше 100% тому що в кожному трансформаторі завжди є втрати електричної енергії, внаслідок чого з первинної обмотки у вторинну передається не вся енергія, а лише більша її частина.
Розрізняють два види втрат в трансформаторі - втрати в міді (в проводах, якими він намотаний) і втрати в сталі (в осерді).
Втрати в міді обумовлюються наявністю в проводах обмоток трансформатора електричного опору. Струм, що протікає в обмотці, створює на такому провіднику падіння напруги. На обмотці розвивається деяка електрична потужність і частина енергії перетворюється в тепло, нагріває обмотку.
Втрати в стали
Втрати в стали складаються з двох видів втрат:
- втрати через вихрових струмів;
- втрати на циклічне перемагнічування.
Виникнення вихрових струмів в осерді можна пояснити наступним чином. Сердечник, виготовлений зі сталі, являє собою металевий провідник, поміщений в змінне магнітне поле. В осерді так само, як і в витках будь обмотки, буде створюватися индуктированная Е.Д.С. і по сердечнику буде протікати струм. Так як перетин сердечника велике, то його електричний опір мало. Тому струми, що протікають в осерді, досягають великих величин. При цьому відбувається активне витрачання енергії і перетворення її в тепло, яке нагріває сердечник.
Величина втрат другого виду, тобто втрат, що виникають при циклічному перемагничивании, сильно залежать від матеріалу сердечника. Матеріал сердечника можна уявити як би складається з великого числа елементарних магнітиків (магнітних диполів), які в звичайному стані розташовані хаотично. При внесенні такого матеріалу в магнітне поле магнітні диполі починають повертатися в напрямку дії магнітного поля. Якщо магнітне поле змінне, то диполі будуть періодично повертатися спочатку в одну, а потім в іншу сторону з частотою зміни даного поля. При цьому виникають сили тертя і енергія магнітного поля також переходить в тепло, нагріває сердечник.
Для збільшення ККД трансформатора потрібно зменшити всі види втрат. Втрати в міді можна зменшити шляхом збільшення перерізу проводів обмоток. Однак при цьому значно збільшаться розміри, вага і вартість трансформатора. Тому збільшення перерізу проводів проводиться лише до такої величини, при якій не спостерігається помітного нагрівання обмоток. Втрати на перемагнічування значно зменшуються, якщо в якості матеріалу сердечника трансформаторів застосувати спеціальну магнітомягкого сталь, що має певний склад і структуру.
Нарешті, для зменшення втрат на вихрові струми сердечник збирається не з монолітних сталевих брусків, а з окремих ізольованих один від одного пластин товщиною в кілька десятих часток міліметра. Крім того, до складу матеріалу сердечника вводиться в якості присадки кремній. І те й інше сприяє збільшенню електричного опору сердечника, яке, в свою чергу, тягне за собою зменшення величини вихрових струмів.
В результаті всіх цих заходів ККД трансформатора зазвичай дорівнює 85-90%.