Waarom geeft de open-circuit test kernverliezen terwijl de kortsluitingstest koperverliezen geeft?

Open circuit tests en short circuit tests zijn twee fundamentele methoden die in transformatortests worden gebruikt om respectievelijk kernverliezen en koperverliezen te bepalen.

Open Circuit Test (Leegloop Test)

Bij een open circuit test wordt meestal de genoemde spanning op één winding aangebracht, terwijl de andere winding open blijft. Deze opstelling wordt voornamelijk gebruikt om kernverliezen te meten, om de volgende redenen:

Kernverliezen bestaan voornamelijk uit hystereseverliezen en stroomverdelingsverliezen, die optreden in de kern van de transformator. Wanneer een wisselspanning op de primaire winding wordt aangebracht, magnetiseert dit de kern, waardoor een wisselveld wordt opgewekt. De hysteresis- en stroomverdelingsverliezen die tijdens dit proces ontstaan, kunnen worden gemeten door de ingangsspanning te meten.

Bij de open circuit test is er doorgaans geen stroom door de windingen, omdat de secundaire winding open staat, waardoor koperverliezen kunnen worden genegeerd. Dit betekent dat de gemeten ingangsspanning bijna volledig de kernverliezen weerspiegelt.

Short Circuit Test

Bij een kortsluitingstest wordt een voldoende lage spanning op één winding aangebracht om verzadiging te voorkomen, terwijl de andere winding wordt kortgesloten. Deze test wordt voornamelijk gebruikt om koperverliezen te meten, om de volgende redenen:

Koperverliezen zijn voornamelijk het gevolg van I²R-verliezen veroorzaakt door de weerstand van de windingen. Tijdens de kortsluitingstest stroomt, omdat de secundaire winding is kortgesloten, een aanzienlijke stroom (bijna gelijk aan de genoemde stroom) door de primaire winding, wat resulteert in aanzienlijke koperverliezen.

Omdat de aangebrachte spanning laag is, bereikt de kern geen verzadiging, waardoor kernverliezen relatief klein zijn en kunnen worden genegeerd. Onder deze omstandigheden weerspiegelt de gemeten ingangsspanning dus voornamelijk de koperverliezen.

Door deze twee testmethoden te gebruiken, kunnen kernverliezen en koperverliezen effectief worden gescheiden en onafhankelijk van elkaar worden beoordeeld. Dit is cruciaal voor optimalisatie van het ontwerp, foutdiagnose en het waarborgen van een efficiënte werking van de transformator.