Prova de polaritat d'un transformador – Diagrama de circuit i funcionament
Polaritat en transformadors de dos bobinats
En els transformadors de dos bobinats, un terminal d'un bobinat és sempre positiu respecte a l'altre en qualsevol moment. La polaritat del transformador fa referència a la direcció relativa de les tensions induïdes entre el bobinat de alta tensió (AT) i el bobinat de baixa tensió (BT). En els transformadors pràctics, els terminals dels bobinats es porten com a cabdals, i la polaritat defineix com es connecten i etiqueten aquests cabdals.
Importància de la polaritat del transformador
Comprendre la polaritat és crític per diverses tasques operacionals i d'enginyeria:
Etiquetatge de terminals i identificació de la polaritat
En lloc d'utilitzar marques tradicionals de punts, sovint és més clar utilitzar H1/H2 per als bobinats primaris (AT) i X1/X2 per als bobinats secundaris (BT) per denotar la polaritat:
Durant la prova de polaritat, aquestes etiquetes ajuden a identificar:
Consideració clau
Una polaritat incorrecta pot conduir a:
Estandarditzant amb marques de terminals clares (H1/H2 i X1/X2), els enginyers i tècnics poden assegurar la polaritat correcta del transformador, millorant la seguretat, la fiabilitat i l'eficiència dels sistemes elèctrics.
Polaritat del transformador
La convenció del punt (o notació del punt) és un mètode estàndard utilitzat per denotar la polaritat dels bobinats en un transformador.
Polaritat del transformador i convenció del punt
En la Figura A, es col·loquen dos punts al costat mateix dels bobinats primari i secundari. Això indica que la corrent que entra al terminal puntejat del bobinat primari té la mateixa direcció que la corrent que surt del terminal puntejat del bobinat secundari. Conseqüentment, les tensions als extrems puntejats estan en fase—si la tensió al punt puntejat del primari és positiva, la tensió al punt puntejat del secundari també serà positiva.
En la Figura B, els punts estan posicionats en costats oposats dels bobinats, signifquant que els bobinats estan enrotllats en direccions oposades al voltant del nucli. Aquí, les tensions als punts puntejats estan desfasades: una tensió positiva al terminal puntejat del primari correspon a una tensió negativa al terminal puntejat del secundari.
Polaritat additiva vs. subtractiva
La polaritat del transformador es pot classificar com additiva o subtractiva. Per determinar quin tipus s'aplica, connecteu un terminal del bobinat primari a un terminal del bobinat secundari i adjunteu un voltmetre a través dels terminals restants de tots dos bobinats.
Polaritat additiva
El diagrama de circuit de la polaritat additiva es mostra a la figura inferior.
Polaritat subtractiva
En la polaritat subtractiva, el voltmetre mesura la diferència entre la tensió primaria i la tensió secundària. Denotada com VC, la lectura del voltmetre es expressa per l'equació:
El diagrama de circuit de la polaritat subtractiva es mostra a la figura inferior.
Diagrama de circuit de la prova de polaritat
El diagrama de circuit de la prova de polaritat es mostra a la figura inferior.
Prova de polaritat dels transformadors
Els terminals del bobinat primari es denoten com A1, A2, i els terminals del bobinat secundari com a1, a2. Com es mostra a la figura, un voltmetre VA es connecta a través del bobinat primari, VB a través del bobinat secundari, i VC entre el terminal primari A1 i el terminal secundari a1.
Es fa servir un autotransformador per proporcionar un alimentació AC variable al bobinat primari. Totes les lectures del voltmetre es registren en aquesta configuració:
Prova de polaritat utilitzant una font DC (bateria)
El mètode de tensió AC descrit anteriorment pot ser impracticable per determinar la polaritat relativa de transformadors de dos bobinats. Un enfocament més convenient utilitza una font DC (bateria), un interruptor i un voltmetre permanent-magnètic DC. El diagrama de connexió per a aquest mètode—incloent-hi la polaritat correcta de la bateria—es mostra a la figura inferior.
S'ha connectat un interruptor en sèrie amb el bobinat primari. Quan es tanca l'interruptor, la bateria es connecta al bobinat primari, permetent que la corrent hi circuli. Això genera un enllaç de flux en tots dos bobinats, induint força electromotriu (EMF) en tant el bobinat primari com el secundari.
L'EMF induïda en el bobinat primari té una polaritat positiva a l'extrem connectat al terminal positiu de la bateria. Per determinar la polaritat del bobinat secundari:
