Por que o ensaio de circuito aberto dá as perdas no núcleo mentres que o ensaio de curto-circuito dá as perdas no cobre

Os ensaios de circuito aberto e os ensaios de curto-circuito son dous métodos fundamentais utilizados na proba de transformadores para determinar separadamente as perdas no núcleo e as perdas nos condutos.

Ensaio de Circuito Aberto (Proba sen Carga)

Nun ensaio de circuito aberto, xeralmente aplícase unha tensión nominal a unha bobina mentres que a outra queda aberta. Esta configuración úsase principalmente para medir as perdas no núcleo por as seguintes razóns:

As perdas no núcleo consisten principalmente en perdas de histerese e perdas por correntes de Foucault, que ocorren no núcleo do transformador. Cando se aplica unha tensión AC á bobina primaria, magnetiza o núcleo, xerando un campo magnético alternado. As perdas de histerese e as perdas por correntes de Foucault producidas durante este proceso poden quantificarse midindo a potencia de entrada.

No ensaio de circuito aberto, xa que a bobina secundaria está aberta, case non hai corrente circulando polas bobinas, polo que as perdas nos condutos poden ignorarse. Isto significa que a potencia de entrada medida reflicte case totalmente as perdas no núcleo.

Ensaio de Curto-Circuito

Nun ensaio de curto-circuito, aplícase unha tensión suficientemente baixa a unha bobina para evitar a saturación, mentres que a outra bobina está en curto-circuíto. Este ensaio úsase principalmente para medir as perdas nos condutos por as seguintes razóns:

As perdas nos condutos deben principalmente a perdas I²R causadas pola resistencia das bobinas. Durante o ensaio de curto-circuíto, xa que a bobina secundaria está en curto-circuíto, circula unha corrente significativa (próxima á corrente nominal) pola bobina primaria, resultando en perdas substanciais nos condutos.

Como a tensión aplicada é baixa, o núcleo non alcanza a saturación, polo que as perdas no núcleo son relativamente pequenas e poden ignorarse. Polo tanto, nestas condicións, a potencia de entrada medida reflicte principalmente as perdas nos condutos.

Usando estes dous métodos de proba, as perdas no núcleo e as perdas nos condutos poden separarse e avaliarse de forma independente. Isto é crucial para a optimización do deseño, o diagnóstico de fallos e a garantía dunha operación eficiente do transformador.