變壓器中的開(kāi)路和短路測(cè)試
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2025-03-31 16:37:08 | 412 次閱讀
與變壓器核心相關(guān)的所有損失本質(zhì)上都是磁性的,并且相對(duì)恒定。由于電流流動(dòng),滯后和渦流的影響不會(huì)發(fā)生太大變化。它們是由核心材料和設(shè)計(jì)產(chǎn)生的。
變壓器就像任何電路 或設(shè)備一樣。當(dāng)電流流動(dòng)時(shí),它總是會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)和熱量。變壓器中電流流量產(chǎn)生的熱稱為線圈或銅損耗。計(jì)算此損失的公式與瓦數(shù)公式相同:i 2 R.
關(guān)于線圈損失的重要重要一件事是,線圈損耗的量與當(dāng)前流過(guò)變壓器的流直接相關(guān) ,并將其自身表現(xiàn)為熱量。為了減少熱量損失,變壓器線圈可能會(huì)被銅導(dǎo)體纏繞,銅導(dǎo)體的電阻比具有相同尺寸的鋁制導(dǎo)體。
進(jìn)行兩次測(cè)試(開(kāi)路和短路),以確定變壓器中的芯和銅損耗。這些損失被進(jìn)一步用于計(jì)算變壓器的效率。
\ [效率= \ frac {output \,power} {input \,power} \ times100 = \ frac {outption \,power} {output+\ sigma(loss)} \ times100 \]
\ [效率= \ frac {output \,power} {outpation \,power+core \,損失+銅\,損失} \ times100 \] 開(kāi)路測(cè)試

\ [\ frac {e_ {p}} {e_ {s}} = \ frac {n_ {p}}} {n_ {s}}} \]
圖1(a)。 通過(guò)測(cè)量(無(wú)負(fù)載)次級(jí)電壓,主要電流以及輸入電壓和功率來(lái)執(zhí)行變壓器開(kāi)路測(cè)試。圖像由Amna Ahmad提供 如果主要電流非常小,接近零的二級(jí)電流(即電壓表電流),可以認(rèn)為繞組中的銅損耗可以忽略不計(jì)。在瓦特計(jì)上測(cè)量的輸入功率是總變壓器核心損耗,并且電流表表示NO-LOAD主電流(I O)(請(qǐng)參見(jiàn)圖1(b))。從輸入電壓,電流和功率的測(cè)量值中,可以確定無(wú)負(fù)載等效電路的組件。

真正的力量,
\ [p = \ frac {e^{2} _ {p}}} {r_ {o}} \] \]
或者
\(r_ {o} = \ frac {e^{2} _ {p}}} {p} {p} \)(1)
明顯的力量,
\ [s = e_ {p} i_ {o} \]
和
\ [s = \ sqrt {(true \,power)^{2}+(反應(yīng)\,power)^{2}} = \ sqrt {p^{2}+q^{2}}}}} \]
給予
\ [q = \ sqrt {s^{2} -p^{2}}} \]
或者
\(q = \ sqrt {(e_ {p} i_ {o})^{2} -p^{2}}}} \)(2)
反應(yīng)能力可以由
\ [q = \ frac {e^{2} _ {p}}} {x_ {o}} \] \]
所以
\(x_ {o} = \ frac {e^{2} _ {p}}} {q} {q} \)\)(3)
示例1
在變壓器上進(jìn)行的開(kāi)路測(cè)試產(chǎn)生了以下測(cè)量值:E P = 115 V,E S = 57.5 V,P = 9.5 W,并且I O = 180 mA。確定變壓器的轉(zhuǎn)換比和r o 和x o的值。
解決方案
\ [\ frac {n_ {n_ {s}} {n_ {p}} = \ frac {e_ {s}} {e_ {e_ {p}} = \ frac {57.5v} {115v} {115V} = \ frac {1}
從等式1,
\ [r_ {o} = \ frac {e^{2} _ {p}}} {p} = \ frac {(115 \,v)^{2}}} {9.5 \,w}
從等式2,
\ [q = \ sqrt {(e_ {p} i_ {o})^{2} -p^{2}} = \ sqrt {((115V \ times180ma)^{2} {2} {2} {2} - (9.5w)
從等式3,
\ [x_ {o} = \ frac {e^{2} _ {p}} {q} = \ frac {(115v)^{2}}} {18.39 \,vars}
短路測(cè)試 如圖2(a)所示,使用二級(jí)端子短路進(jìn)行變壓器短路測(cè)試。請(qǐng)注意,在變壓器初級(jí)端子處測(cè)量主電壓(E P),以避免由于電流表和瓦特計(jì)的電壓下降而導(dǎo)致誤差。輸入電壓從零增加到主電路中的電流表表示正常的全負(fù)載主要電流。發(fā)生這種情況時(shí),正常的全負(fù)載二級(jí)電流在次級(jí)繞組中循環(huán)。由于次級(jí)端子是短路的,因此產(chǎn)生全負(fù)載主要電流所需的輸入電壓約為正常輸入電壓水平的3%。在如此低的輸入電壓水平下,核心損失是如此之小,以至于可以忽略它們。但是,繞組載有正常的全負(fù)載電流,因此輸入是提供正常的全負(fù)載銅損耗。


真正的力量
\ [p = i^{2} _ {p} r_ {e} \]
所以
\(r_ {e} = \ frac {p} {i^{2} _ {p}}} \)\)(4)
明顯的力量,
\ [s = e_ {p} i_ {p} \]
反應(yīng)力,
\(q = \ sqrt {(e_ {p} i_ {p})^{2} -p^{2}}}} \)(5)
反應(yīng)能力可以由
\ [q = i^{2} _ {p} x_ {e} \]
所以
\(x_ {e} = \ frac {q} {i^{2} _ {p}}} \)\)(6)
示例2
在示例1中確定變壓器的r e 和x e 時(shí),當(dāng)在短路測(cè)試中進(jìn)行以下測(cè)量:e p(sc) = 5.5 V,i p = 1 a,p = 5.25 w。
解決方案
從等式4,
\ [r_ {e} = \ frac {p} {i^{2} _ {p}} = \ frac {5.25w} {(1a)^{2}} = 5.25 \ omega \]
從等式5,
\ [q = \ sqrt {(e_ {p} i_ {p})^{2} -p^{2}} = \ sqrt {((5.5V \ times1a)^{2}}}}}}}}}}} - (5.25w)
從等式6,
\ [x_ {e} = \ frac {q} {i^{2} _ {p}} = \ frac {1.64 \,var} {(1a)^{2}} = 1.64 \ omega \ omega \ \]
開(kāi)路和短路變壓器測(cè)試的關(guān)鍵要點(diǎn)
通過(guò)其電壓調(diào)節(jié)和效率來(lái)描述變壓器的性能,可以從兩個(gè)測(cè)試的結(jié)果中預(yù)測(cè):開(kāi)路測(cè)試和短路測(cè)試。通過(guò)測(cè)量(無(wú)負(fù)載)次級(jí)電壓,主要電流以及輸入電壓和功率來(lái)完成開(kāi)路測(cè)試。為了進(jìn)行短路測(cè)試,次要側(cè)短,然后將主要電流調(diào)整為正常的全負(fù)載水平。測(cè)量主電壓和輸入功率。
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