Bok tamo! Kao dobavljača AC energetskih transformatora, često me pitaju o ispitivanju otvorenog kruga ovih transformatora. To je prilično važan test, a danas ću razjasniti koje informacije možemo iz njega dobiti.
Prvo, idemo na brzinu proći što je test otvorenog kruga. U ovom testu primjenjujemo nazivni napon na primarni namot transformatora dok sekundarni namot ostavljamo otvoren - spojen. To znači da nema opterećenja spojenog na sekundarnu stranu. To je jednostavna postavka, ali može nam puno reći o transformatoru.
Gubici jezgre
Jedna od najvažnijih informacija koju možemo dobiti ispitivanjem otvorenog kruga su gubici u jezgri transformatora. Gubici u jezgri, također poznati kao gubici u željezu, sastoje se od dvije glavne komponente: gubitak zbog histereze i gubitak zbog vrtložne struje.
Histerezni gubitak nastaje zbog ponovljenog magnetiziranja i demagnetiziranja materijala jezgre transformatora. Svaki put kad magnetsko polje u jezgri promijeni smjer (što se događa 50 ili 60 puta u sekundi, ovisno o frekvenciji napajanja), postoji određena količina izgubljene energije u obliku topline. Gubitak vrtložne struje, s druge strane, uzrokovan je induciranim strujama u samoj jezgri. Ove struje teku kružnim stazama unutar jezgre i također rezultiraju stvaranjem topline.
Tijekom ispitivanja otvorenog strujnog kruga, ulazna snaga u transformator se uglavnom koristi za prevladavanje ovih gubitaka u jezgri. Mjerenjem ulazne snage, napona i struje tijekom testa, možemo točno izračunati gubitke u jezgri. Ovo je iznimno važno jer su gubici u jezgri stalni trošak tijekom rada transformatora. Transformator s velikim gubicima u jezgri će trošiti više energije čak i kada nema opterećenja na sekundarnoj strani, što nije isplativo za krajnjeg korisnika.
Struja magnetiziranja
Još jedan ključni podatak koji možemo prikupiti iz testa otvorenog kruga je struja magnetiziranja. Struja magnetiziranja je struja koja teče kroz primarni namot stvarajući magnetsko polje u jezgri transformatora.
Kada primijenimo napon na primarni namot tijekom testa otvorenog kruga, počinje teći mala struja. Ova struja ima dvije komponente: aktivnu komponentu, koja se koristi za prevladavanje gubitaka u jezgri, i jalovu komponentu, koja je struja magnetiziranja. Struja magnetiziranja je izvan faze s primijenjenim naponom za gotovo 90 stupnjeva.
Mjerenjem ukupne struje i faktora snage tijekom testa otvorenog kruga, možemo odvojiti struju magnetiziranja od ukupne struje. Niska struja magnetiziranja je poželjna jer to znači da je jezgra transformatora izrađena od visokokvalitetnog magnetskog materijala s malom reluktancijom. Reluktancija je poput otpora u električnom krugu osim za magnetska polja. Jezgra s malom reluktancijom omogućuje uspostavljanje magnetskog polja s manjom strujom.
Omjer okretaja
Test otvorenog kruga također nam može dati ideju o omjeru zavoja transformatora. Omjer zavoja je omjer broja zavoja u primarnom namotu prema broju zavoja u sekundarnom namotu.
Kada primijenimo poznati napon na primarni namot i izmjerimo napon preko otvorenog sekundarnog namota, možemo izračunati omjer zavoja. Odnos između primarnog napona ($V_1$), sekundarnog napona ($V_2$), broja primarnih zavoja ($N_1$) i broja sekundarnih zavoja ($N_2$) dan je formulom $V_1/V_2 = N_1/N_2$.
Ove informacije su ključne za osiguravanje da transformator povećava ili smanjuje napon prema potrebi. Na primjer, ako vam je potreban transformator za spuštanje visokonaponskog ulaza na niži napon za određenu primjenu, omjer zavoja mora biti pažljivo dizajniran.
Parametri ekvivalentnog kruga
Ispitivanje otvorenog kruga pomaže nam odrediti neke od parametara ekvivalentnog kruga transformatora. Ekvivalentni krug transformatora je pojednostavljeni električni model koji predstavlja ponašanje stvarnog transformatora.
Iz testa otvorenog kruga možemo izračunati otpor jezgre ($R_c$) i reaktanciju magnetiziranja ($X_m$). Otpor jezgre povezan je s gubicima jezgre, a reaktancija magnetiziranja povezana je s strujom magnetiziranja. Ovi se parametri koriste u ekvivalentnom krugu za analizu performansi transformatora u različitim radnim uvjetima.
Na primjer, kada želimo predvidjeti kako će se transformator ponašati kada je opterećenje spojeno na sekundarnu stranu, koristimo ove parametre ekvivalentnog kruga u tehnikama analize električnih krugova. To nam omogućuje izračunavanje stvari poput regulacije napona i učinkovitosti transformatora.
Procjena kvalitete
Na temelju rezultata ispitivanja otvorenog kruga možemo procijeniti kvalitetu transformatora. Transformator s malim gubicima u jezgri, niskom strujom magnetiziranja i ispravnim omjerom zavoja općenito se smatra visokokvalitetnim.
U našoj tvrtki provodimo testove otvorenog kruga na svim našimToroidalni jednofazni energetski transformatori,Toroidalni dvostruki primarni, dvostruki sekundarni energetski transformatori, iTorusni autotransformator Energetski transformatorikako bismo osigurali da zadovoljavaju najviše standarde. Vjerujemo da je pružanje visokokvalitetnih transformatora ključno za zadovoljstvo naših kupaca.
Ako ste na tržištu transformatora za izmjeničnu struju, informacije dobivene ispitivanjem otvorenog kruga mogu vam pomoći da donesete informiranu odluku. Možete nas pitati o rezultatima testa otvorenog kruga za transformatore koji vas zanimaju. Rado ćemo podijeliti ove informacije s vama i pomoći vam odabrati pravi transformator za vaše specifične potrebe.
Bez obzira trebate li transformator za mali elektronički uređaj ili veliku industrijsku primjenu, mi ćemo vas pokriti. Naš tim stručnjaka može vam pomoći u odabiru najprikladnijeg transformatora na temelju vaših zahtjeva za napajanjem, razinama napona i drugim specifikacijama.
Dakle, ako tražite pouzdane transformatore za izmjeničnu struju, ne ustručavajte se obratiti nam se. Uvijek smo tu da vam pomognemo oko nabave i odgovorimo na sva vaša pitanja. Započnimo razgovor o vašim potrebama transformatora i zajedno pronađimo savršeno rješenje.
Reference
- Osnove električnih strojeva Stephena J. Chapmana
- Analiza i dizajn elektroenergetskog sustava J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma i Thomas J. Overbye