Δοκιμή τουαπώλεια φόρτωσης(επίσης γνωστό ωςαπώλεια χαλκούήαπώλεια τυλίγματος) ενός μετασχηματιστή είναι ζωτικής σημασίας για να εκτιμηθεί η δύναμη που χάνεται στις περιελίξεις του μετασχηματιστή όταν βρίσκεται υπό φορτίο. Αυτές οι απώλειες εμφανίζονται λόγω της αντίστασης των περιελίξεων του μετασχηματιστή και της προκύπτουσας θερμότητας που παράγεται από το ρεύμα που ρέει μέσω αυτών. Η απώλεια φόρτωσης ποικίλλει ανάλογα με το ρεύμα φορτίου, επομένως μετράται συνήθως όταν ο μετασχηματιστής παρέχει ένα γνωστό φορτίο.
Εδώ είναι ένα βήμα - από - Οδηγός βημάτων για τη δοκιμή τουαπώλεια φόρτωσης ενός μετασχηματιστή:
1. Προετοιμασία για δοκιμές
Πριν από την εκτέλεση της δοκιμής απώλειας φορτίου, βεβαιωθείτε ότι έχετε προετοιμάσει τη ρύθμιση και βεβαιωθείτε ότι τα εξής:
Μετασχηματιστής υπό δοκιμή (Tut): Βεβαιωθείτε ότι ο μετασχηματιστής είναι εγκατεστημένος σε ένα ασφαλές περιβάλλον και συνδέεται σωστά.
Τροφοδοσία: Απαιτείται σταθερή και ελεγχόμενη πηγή ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος για την εφαρμογή της τάσης στον μετασχηματιστή.
Φόρτωση τράπεζας: Απαιτείται μια τράπεζα φορτίου αντίστασης (ή κατάλληλος προσομοιωτής φορτίου) για τη δημιουργία ελεγχόμενου φορτίου στον μετασχηματιστή.
Όργανα μέτρησης:
ΒαττόμετροΓια να μετρήσετε την απώλεια ισχύος.
ΑμπεριόμετροΓια να μετρήσετε το ρεύμα στις περιελίξεις του μετασχηματιστή.
Βολτόμετρογια να μετρηθεί η τάση στις πρωτεύουσες ή/και δευτερεύουσες περιελίξεις.
Θερμόμετραή αισθητήρες υπερύθρων (προαιρετικοί αλλά χρήσιμοι για την ανίχνευση υπερβολικής θέρμανσης).
2. Ρύθμιση δοκιμής
Στη δοκιμή απώλειας φορτίου, πρέπει να εφαρμόσετε φορτίο στον μετασχηματιστή και να μετρήσετε τις απώλειες στις περιελίξεις υπό κανονικές λειτουργικές συνθήκες. Η τυπική ρύθμιση περιλαμβάνει:
Συνδέστε τον μετασχηματιστήστην παροχή ρεύματος και εφαρμόστε την ονομαστική πρωτογενή τάση.
Συνδέστε μια τράπεζα φόρτωσης(αντίσταση ή αντιδραστική) στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή για να προσομοιώσει ένα ρεαλιστικό φορτίο. Το φορτίο θα πρέπει να είναι ρυθμιζόμενο για να προσομοιώνει διάφορες συνθήκες φόρτωσης, αλλά για δοκιμές απώλειας φορτίου, συνήθως εφαρμόζεται το πλήρες φορτίο.
Όργανα για μέτρηση:
ΒαττόμετροΑπό την κύρια πλευρά για να μετρήσετε την πραγματική είσοδο ισχύος.
ΑμπεριόμετροΓια να μετρήσετε το ρεύμα φορτίου.
Βολτόμετρογια την παρακολούθηση της τάσης είτε στην πρωτεύουσα είτε στη δευτερεύουσα πλευρά (συνήθως στην κύρια τάση).
3. Εκτέλεση της δοκιμής απώλειας φορτίου
a) Εφαρμόστε φορτίο ονομαστικού φορτίου στον μετασχηματιστή
Συνδέστε τον μετασχηματιστήστην πηγή ενέργειας και την τράπεζα φόρτωσης. Εφαρμόστε την ονομαστική τάση στην κύρια πλευρά του μετασχηματιστή.
Εφαρμογή φορτίουστον μετασχηματιστή ρυθμίζοντας την τράπεζα φορτίου στη δευτερεύουσα πλευρά. Για δοκιμές απώλειας φορτίου, είναι σημαντικό να εφαρμοστεί ο μετασχηματιστήςΠλήρης - φορτίο βαθμολογίας(ή το ρεύμα που αντιστοιχεί στην ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή).
b) Μετρήστε την ισχύ εισόδου (Wattmeter)
Χρησιμοποιήστε ένα wattmeterΓια να μετρήσετε την ισχύ εισόδου στην κύρια πλευρά του μετασχηματιστή. Αυτή η ισχύς αντιπροσωπεύει τη συνολική ισχύ εισόδου στον μετασχηματιστή υπό συνθήκες φόρτωσης.
c) Μετρήστε το ρεύμα φορτίου (αμπμετρικό)
Μετρήστε το ρεύμαπου ρέει μέσα από την κύρια περιέλιξη χρησιμοποιώντας ένα αμπερόμετρο. Το ρεύμα σε πλήρες φορτίο θα πρέπει να αντιστοιχεί στο ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή. Εναλλακτικά, μπορείτε να μετρήσετε το ρεύμα στη δευτερεύουσα πλευρά (εάν είναι προσβάσιμη και ασφαλής για να το κάνετε), αν και συνήθως χρησιμοποιείται το κύριο ρεύμα.
d) Τάση και θερμοκρασία παρακολούθησης (προαιρετικά)
Παρακολουθήστε την τάσηΑπό την κύρια πλευρά με βολτόμετρο για να εξασφαλιστεί ότι παραμένει σταθερή στην ονομαστική τιμή κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Οποιαδήποτε σημαντική διακύμανση θα μπορούσε να υποδεικνύει προβλήματα με τον μετασχηματιστή.
Θερμοκρασία παρακολούθησης(προαιρετικό αλλά συνιστάται) για να ελέγξετε εάν υπάρχει υπερβολική θέρμανση κατά τη διάρκεια της δοκιμής, η οποία θα μπορούσε να υποδεικνύει υψηλότερη - από - αναμενόμενες απώλειες ή άλλα θέματα μετασχηματιστή.
4. Υπολογισμός απώλειας φόρτωσης
Η απώλεια φορτίου (ή η απώλεια χαλκού) οφείλεται κυρίως στην αντίσταση των περιελίξεων του μετασχηματιστή. Για να υπολογίσετε την απώλεια φορτίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους τύπους:
Pload=vprimary × iPrimary × Power factorp _ {\\ text {load}}=v _ {\\ text {primary}} \\ times i _ {\\ text {primary}} \\ times \\ text {power} pload =} \\ times \\ text {power} power {}}}}} \\ times \\ times {}}}}} Παράγοντας
Οπου:
Ploadp _ {\\ text {load}} pload=απώλεια φόρτωσης (σε watts)
VPrimaryv _ {\\ text {primary}} vprimary=πρωτεύουσα τάση (σε βολτ)
Iprimaryi _ {\\ text {Primary}} iPrimary=Πρωτογενές ρεύμα (σε amperes)
Συντελεστής ισχύος=αναλογία πραγματικής ισχύος προς εμφανή ισχύ (η οποία μπορεί να προσδιοριστεί από την ανάγνωση του wattmeter).
Εναλλακτικά, εάν το φορτίο εφαρμόζεται στη δευτερεύουσα πλευρά, η απώλεια φορτίου μπορεί επίσης να υπολογιστεί με τη μέτρηση των ζημιών στη δευτερεύουσα πλευρά (προσαρμοσμένη για τάση και ρεύμα στο δευτερεύον).
Για μια πιο λεπτομερή προσέγγιση, εάν η αντίσταση των περιελίξεων είναι γνωστή (από προηγούμενη δοκιμή ή υπολογισμό), μπορείτε να υπολογίσετε τις απώλειες χαλκού άμεσα χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Pload=iprimary2 × rwindingp _ {\\ text {load}}=i _ {\\ text {primary}}^2 \\ times r _ {\\ text {winding}} pload=iprimary2 × rwinding
Οπου:
Iprimaryi _ {\\ text {primary}} iPrimary=ρεύμα στην πρωτεύουσα πλευρά (σε amperes)
Rwindingr _ {\\ text {winding}} rwinding=συνολική αντίσταση των περιελίξεων (σε ohms)
Αυτή η μέθοδος απαιτεί γνώση της αντίστασης του μετασχηματιστή, η οποία συχνά προσδιορίζεται από προηγούμενες δοκιμές (όπως δοκιμές αντίστασης DC).
5. Ερμηνεία των αποτελεσμάτων
Η απώλεια φορτίου αντιπροσωπεύει την ενέργεια που χάθηκε στις περιελίξεις του μετασχηματιστή (συνήθως χάλκινες περιελίξεις, αλλά θα μπορούσε επίσης να είναι αλουμίνιο). Αυτές οι απώλειες είναιάμεσα ανάλογα με το τετράγωνο του ρεύματος φορτίου. Επομένως, καθώς αυξάνεται το φορτίο, οι απώλειες χαλκού αυξάνονται.
Συγκρίνετε με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή: Η μετρούμενη απώλεια φορτίου θα πρέπει να συγκριθεί με την καθορισμένη τιμή του κατασκευαστή για τον μετασχηματιστή. Οι υπερβολικές απώλειες θα μπορούσαν να υποδηλώνουν ελαττώματα περιέλιξης, ακατάλληλη ψύξη ή γήρανση των περιελίξεων.
Αξιολόγηση απόδοσης: Η αποτελεσματικότητα του μετασχηματιστή μπορεί να αξιολογηθεί συγκρίνοντας τις απώλειες φορτίου με τη συνολική ισχύ εισόδου. Ένας τυπικός μετασχηματιστής θα πρέπει να έχει σχετικά χαμηλές απώλειες φορτίου, συνήθως γύρω στο 1-2% της ονομαστικής ισχύος.
6. Δημοσίευση - δοκιμαστικές σκέψεις
Ψύξη: Βεβαιωθείτε ότι το σύστημα ψύξης του μετασχηματιστή λειτουργεί σωστά, καθώς οι απώλειες χαλκού συχνά συνδέονται άμεσα με την ποσότητα θερμότητας που παράγεται στις περιελίξεις. Η υπερθέρμανση μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη μόνωσης και τελικά αποτυχία μετασχηματιστή.
Τεκμηριώστε τα αποτελέσματα: Καταγράψτε όλες τις μετρήσεις και τα δεδομένα (τάση, ρεύμα, ισχύς, θερμοκρασία κ.λπ.) για μελλοντικό προγραμματισμό αναφοράς ή συντήρησης.
