¿Por qué la prueba de circuito abierto da las pérdidas en el núcleo mientras que la prueba de cortocircuito da las pérdidas en el cobre?
Las pruebas de circuito abierto y las pruebas de cortocircuito son dos métodos fundamentales utilizados en las pruebas de transformadores para determinar por separado las pérdidas en el núcleo y las pérdidas en cobre.
Prueba de Circuito Abierto (Prueba sin Carga)
En una prueba de circuito abierto, se aplica típicamente un voltaje nominal a uno de los devanados mientras que el otro devanado se deja abierto. Esta configuración se utiliza principalmente para medir las pérdidas en el núcleo por las siguientes razones:
Las pérdidas en el núcleo consisten principalmente en pérdidas por histeresis y pérdidas por corrientes de Foucault, que ocurren en el núcleo del transformador. Cuando se aplica un voltaje alterno al devanado primario, magnetiza el núcleo, generando un campo magnético alternante. Las pérdidas por histeresis y corrientes de Foucault producidas durante este proceso pueden cuantificarse midiendo la potencia de entrada.
En la prueba de circuito abierto, ya que el devanado secundario está abierto, prácticamente no hay corriente fluyendo a través de los devanados, por lo que las pérdidas en cobre pueden ser despreciadas. Esto significa que la potencia de entrada medida refleja casi en su totalidad las pérdidas en el núcleo.
Prueba de Cortocircuito
En una prueba de cortocircuito, se aplica un voltaje suficientemente bajo a uno de los devanados para evitar la saturación, mientras que el otro devanado se cortocircuita. Esta prueba se utiliza principalmente para medir las pérdidas en cobre por las siguientes razones:
Las pérdidas en cobre son principalmente debidas a las pérdidas I²R causadas por la resistencia de los devanados. Durante la prueba de cortocircuito, ya que el devanado secundario está cortocircuitado, fluye una corriente significativa (cercana a la corriente nominal) a través del devanado primario, resultando en pérdidas en cobre sustanciales.
Dado que el voltaje aplicado es bajo, el núcleo no alcanza la saturación, por lo que las pérdidas en el núcleo son relativamente pequeñas y pueden ser despreciadas. Por lo tanto, bajo estas condiciones, la potencia de entrada medida refleja principalmente las pérdidas en cobre.
Utilizando estos dos métodos de prueba, las pérdidas en el núcleo y las pérdidas en cobre pueden separarse y evaluarse de manera independiente. Esto es crucial para la optimización del diseño, el diagnóstico de fallas y la garantía de un funcionamiento eficiente del transformador.
