Per què la prova de circuit obert dóna les pèrdues del nucli mentre que la prova de circuit curt dóna les pèrdues del cobre?

Els ensajos de circuit obert i els ensajos de circuit tancat són dos mètodes fonamentals utilitzats en l'ensajament dels transformadors per determinar separadament les pèrdues de nucli i les pèrdues de cobre.

Ensayo de Circuit Obert (Ensayo Sense Càrrega)

En un ensayo de circuit obert, normalment es fa passar una tensió nominal a una bobina mentre l'altra queda oberta. Aquesta configuració es fa servir principalment per mesurar les pèrdues de nucli per les següents raons:

Les pèrdues de nucli consisteixen principalment en pèrdues d'histeresis i pèrdues per corrents tàmbols, que ocorren al nucli del transformador. Quan es fa passar una tensió alternada a la bobina primària, aquesta magnetitza el nucli, generant un camp magnètic altern. Les pèrdues d'histeresis i tàmbols produïdes durant aquest procés es poden quantificar mesurant la potència d'entrada.

En l'ensayo de circuit obert, ja que la bobina secundària està oberta, pràcticament no hi ha corrent que circuli pels voltants, per tant, les pèrdues de cobre es poden negligir. Això significa que la potència d'entrada mesurada reflecteix gairebé exclusivament les pèrdues de nucli.

Ensayo de Circuit Tancat

En un ensayo de circuit tancat, es fa passar una tensió suficientment baixa a una bobina per evitar la saturació, mentre l'altra bobina es tanca. Aquest ensayo es fa servir principalment per mesurar les pèrdues de cobre per les següents raons:

Les pèrdues de cobre són principalment degudes a les pèrdues I²R causades per la resistència dels voltants. Durant l'ensayo de circuit tancat, ja que la bobina secundària està tancada, circula una corrent significativa (pròxima a la corrent nominal) a través de la bobina primària, resultant en substancials pèrdues de cobre.

Com que la tensió aplicada és baixa, el nucli no arriba a saturar-se, per tant, les pèrdues de nucli són relativament petites i es poden negligir. Per tant, en aquestes condicions, la potència d'entrada mesurada reflecteix principalment les pèrdues de cobre.

Fent servir aquests dos mètodes d'ensajament, les pèrdues de nucli i les pèrdues de cobre es poden separar i avaluar de manera independent. Això és crucial per l'optimització del disseny, el diagnòstic de fallades i l'assegurament d'una operació eficient del transformador.