K-Factor Transformer (Harmonic Loading)
A transformer specifically designed and rated to supply non-linear loads with a significant harmonic content (such as rectifiers, variable frequency drives, switch-mode power supplies and large amounts of LED lighting) without overheating. The K-factor (K-rating, typically K-4, K-13 or K-20) expresses how much extra eddy-current loss occurs in the windings due to higher-order harmonics compared with a purely sinusoidal load of equal RMS value: the higher the K-factor, the heavier the windings and core are built (thicker or transposed conductors, extra cooling) to absorb this additional heat generation. A standard transformer (K-1) loaded with a heavily distorted current can quickly overheat at the same RMS current level, even though an ordinary current measurement would not indicate overload.
Voor een datacenter met veel schakelende voedingen selecteert de ontwerper een K-13-transformator in plaats van een standaard K-1-uitvoering, om oververhitting door de hoge harmonischeninhoud van de belasting te voorkomen.
Een standaardtransformator dimensioneren op basis van alleen de effectieve (RMS) belastingsstroom zonder rekening te houden met het harmonischengehalte — bij een sterk vervormde belasting kan de wikkeling toch oververhit raken doordat de wervelstroomverliezen bij hogere harmonischen disproportioneel toenemen.