Pruebas de circuito abierto (sin carga) y cortocircuito (con carga) de transformadores
Como vimos en el circuito equivalente del transformador, hay cuatro parámetros principales.
- Resistencia equivalente (R01)
- Reactancia equivalente (X01)
- Resistencia a la pérdida de hierro (R0)
- Reactancia magnetizante (X0)
Se realizan pruebas de circuito abierto y cortocircuito para encontrar los parámetros del circuito, la regulación y la eficiencia del transformador. Estas pruebas se realizan sin una carga real en el transformador. Por lo tanto, estas pruebas se consideran métodos de prueba indirectos.
Estas pruebas dan resultados más precisos en comparación con las pruebas realizadas en un transformador completamente cargado (método directo). Estas pruebas también son más económicas ya que consumen muy poca energía. Dos pruebas se consideraron métodos de prueba indirectos.
- prueba de circuito abierto
- prueba de cortocircuito
Artículo relacionado:
Prueba de circuito abierto (prueba sin carga)
de prueba de circuito abierto (alias Prueba sin carga) es la pérdida de hierro (pérdida de hierro), la corriente sin carga (I0), y el parámetro del circuito equivalente sin carga (R0 y X0). Esta prueba se realiza en el devanado primario o secundario. Sin embargo, la mayoría de las veces esta prueba se realiza en devanados de bajo voltaje. Esto se debe a que es difícil obtener alto voltaje en el laboratorio y la corriente a través del devanado de alto voltaje es muy pequeña. Por lo tanto, puede ser difícil obtener una medición precisa.
Por lo tanto, la prueba de circuito abierto se realiza en el devanado de bajo voltaje. En la siguiente figura se muestra un diagrama de conexión experimental para una prueba de circuito abierto de un transformador monofásico.
Como se muestra en el diagrama anterior, el devanado primario (devanado de bajo voltaje) se alimenta con el voltaje y la frecuencia nominales (por lo general, energía monofásica de un autotransformador).Y el devanado secundario permanece abierto. Ahora el voltímetro V0amperímetro yo0y el medidor de potencia W0 conectado al devanado primario.
El devanado secundario se mantiene abierto. Por lo tanto, la corriente a través del devanado secundario es cero. Y no hay carga conectada. Por lo tanto, la corriente a través del devanado primario es la corriente sin carga I0. La corriente a través del devanado primario se mide con un amperímetro que da el valor de la corriente sin carga.
La tensión de alimentación suministrada al devanado primario es la tensión nominal. Entonces, el flujo magnético generado en el núcleo del transformador es normal. Y este flujo es el mismo para todas las condiciones de carga. La pérdida de hierro que ocurre en los transformadores depende del voltaje y la frecuencia de suministro. Esta prueba proporciona el voltaje y la frecuencia de suministro nominales. Por lo tanto, la pérdida de hierro o pérdida en el núcleo producida por esta prueba es la misma para todas las cargas.
La corriente que fluye en el devanado secundario alimenta las pérdidas de hierro y cobre en el devanado primario. Una corriente sin carga muy pequeña pasa a través del devanado primario (2-5% de la corriente a plena carga). Por lo tanto, la pérdida de cobre puede despreciarse. Y se suministra corriente primaria para la pérdida del núcleo.
Un vatímetro está conectado al devanado primario que mide la potencia suministrada. Por lo tanto, el vatímetro muestra la pérdida de potencia incurrida en el núcleo del transformador. En la prueba de circuito abierto, las lecturas del instrumento son:
Amperímetro: corriente sin carga I0
Voltímetro: tensión de alimentación nominal V1
Vatímetro: pérdida de hierro o pérdida de hierro PI
puesto de observación
La tabla de observación para la prueba de circuito abierto se muestra a continuación.
| Tensión de alimentación nominal V1 | Corriente sin carga I0 | Pérdida de hierro o pérdida de hierro PI |
| ….. | ….. | ….. |
Ahora podemos encontrar los parámetros del circuito (R0 y X0) utilizando la corriente sin carga.
Potencia sin carga W0 =V1 I0 cosφ0 = pérdida de hierro
componente de trabajo de la corriente sin carga;
Iw = I0 cosφ0
El componente magnetizante de la corriente sin carga.
IMETRO. = I0 Seno φ0
Ahora, a partir de los componentes de trabajo y magnetización, podemos encontrar la resistencia y la reactancia sin carga como
resistencia sin carga;
reactancia sin carga;
Artículo relacionado:
Prueba de cortocircuito (prueba de carga)
de prueba de cortocircuito (alias prueba de carga) en el lado de alto voltaje y cortocircuite el lado de bajo voltaje. Esta prueba podría realizarse en el lado de bajo voltaje, pero rara vez se necesitaba 5-7% del voltaje nominal para esta prueba. En el lado de bajo voltaje, este voltaje es muy pequeño y un posible error de medición. Además, el bajo voltaje (5-7 %) en el lado de alto voltaje está fácilmente disponible en el laboratorio. Por lo que es conveniente hacer una prueba de cortocircuito en el lado de alta tensión.
A continuación se muestra un diagrama esquemático de la prueba de cortocircuito.
Los devanados de bajo voltaje generalmente se cortocircuitan con un cable grueso. Sin embargo, a veces se conecta un amperímetro para medir la corriente de carga nominal. Como se muestra en la figura anterior, un amperímetro, un voltímetro y un vatímetro están conectados al lado de alto voltaje. Aquí consideramos el devanado primario como el devanado de alto voltaje y el devanado secundario como el devanado de bajo voltaje.
El devanado de alto voltaje es alimentado por un voltaje de entrada reducido de una fuente de alimentación variable. El voltaje de suministro se incrementa gradualmente hasta que la corriente primaria a plena carga fluya a través del devanado primario. Cuando la corriente a plena carga pasa a través del devanado primario, debido a la acción del transformador, la corriente a través del devanado secundario se convierte en la corriente secundaria a plena carga.
Por lo tanto, un amperímetro conectado al lado de alto voltaje mide la corriente primaria a plena carga. Un voltímetro mide el voltaje entregado cuando la corriente de carga completa fluye a través del devanado primario. En esta condición, el voltaje suministrado no será del 5 al 10% del voltaje de carga completa. Debido al bajo voltaje de entrada, el flujo generado en el núcleo es muy bajo. Además, la pérdida del núcleo es proporcional al cuadrado del flujo magnético. Por lo tanto, la pérdida en el núcleo es muy pequeña e insignificante.
Además, la corriente a través del devanado es la corriente a plena carga. Por lo tanto, las pérdidas de cobre encontradas durante las pruebas son pérdidas normales de cobre a plena carga. Además, el vatímetro muestra la pérdida de cobre a plena carga. El devanado secundario está en cortocircuito. Por lo tanto, el voltaje secundario (voltaje de salida) es cero. Por tanto, toda la tensión del primario se utiliza para suplir la caída de tensión de la impedancia total denominada primario.
El circuito equivalente aproximado de un transformador bajo prueba de cortocircuito se muestra en la siguiente figura.
Plataforma de observación:
| ⅤCAROLINA DEL SUR tornillo | ICAROLINA DEL SUR Amperio | PAG.Decir ah Vatio |
| ….. | ….. | ….. |
Las lecturas del medidor para la prueba de cortocircuito son:
- Amperímetro: corriente primaria a plena carga (ICAROLINA DEL SUR)
- Voltímetro: tensión de alimentación (VCAROLINA DEL SUR)
- Vatímetro: pérdida de cobre a plena carga (PDecir ah)
pérdida de cobre a plena carga;
wCAROLINA DEL SUR = I2CAROLINA DEL SUR r01
Resistencia equivalente de un transformador referida al lado primario.
Impedancia equivalente referida al primario.
Reactancia equivalente relativa al lado primario.
Factor de potencia;
Artículo relacionado: