2.7.5 Der Wirkungsgrad des realen Transformators
Nachdem im Abschnitt 2.6 die Wirkverluste im realen Transformator angegeben wurden und im Abschnitt 2.7 ihre Messbarkeit mittels des Leerlauf- und Kurzschlussversuchs aufgezeigt wurde, können wir uns nun dem Wirkungsgrad η

2.7-(5)
zuwenden. Dazu wollen wir zunächst genauere Überlegungen zur Anzeige der Wattmeter im Leerlauf- und Kurzschlussversuch anstellen. Im Leerlaufversuch zeigt das Wattmeter die Anteile:
2.7-(6)
aus Formelblock 2.7.1
 mit    aber  
und im Kurzschlussversuch die Anteile
2.7-(7)
mit
und aus Formelblock 2.7.2
(kleinere partielle Ummagnetisierungsschleife bei Kurzschlussspannung Ulk als bei Nennspannung Uln) an. Die Gesamtverluste Pv bei Nennbetrieb (Uln;Iln) sind also mit guter Näherung
2.7-(8)
und die Nutzleistung PN bzw. sekundäre Nennleistung PN = P2n ergibt sich aus
2.7-(9)

mit der Scheinleistung S = U2 I2. Damit wird der Wirkungsgrad
2.7-(10)
(Reihenentwicklung für )
Beim Belastungsversuch nach Abschnitt 2.7.3 kann der Wirkungsgrad unmittelbar aus der Anzeige der beiden Wattmeter im Sekundärkreis P2 und im Primärkreis P1 gebildet werden.

Eine Verringerung der Verluste und damit eine Wirkungsgraderhöhung ist folglich nur in sehr eingeschränktem Maße möglich (κCu ist vorgegeben; PFe schmale Ummagnetisierungsschleife des Kernmaterials).

Während die Eisenverluste PFe durch die primäre Nennspannung U1 festgelegt sind, hängen die Wicklungsverluste PCu enorm vom Belastungsgrad bzw. Lastfaktor n = I2/I2n des Transformators ab:

Somit erhält man für den Wirkungsgrad in Abhängigkeit vom Lastfaktor n
2.7-(11)
Beispiel zur Wirkungsgradberechnung