Por que o teste de circuito aberto fornece perdas no núcleo, enquanto o teste de curto-circuito fornece perdas no cobre?

Os testes de circuito aberto e os testes de curto-circuito são dois métodos fundamentais usados na prova de transformadores para determinar separadamente as perdas no núcleo e as perdas no cobre.

Teste de Circuito Aberto (Teste sem Carga)

No teste de circuito aberto, uma tensão nominal é geralmente aplicada em um enrolamento, enquanto o outro enrolamento permanece aberto. Esta configuração é principalmente usada para medir as perdas no núcleo pelos seguintes motivos:

As perdas no núcleo consistem principalmente em perdas por histerese e perdas por correntes de fuga, que ocorrem no núcleo do transformador. Quando uma tensão CA é aplicada ao enrolamento primário, ele magnetiza o núcleo, gerando um campo magnético alternado. As perdas por histerese e correntes de fuga produzidas durante este processo podem ser quantificadas medindo-se a potência de entrada.

No teste de circuito aberto, como o enrolamento secundário está aberto, praticamente não há corrente fluindo pelos enrolamentos, portanto, as perdas no cobre podem ser negligenciadas. Isso significa que a potência de entrada medida reflete quase inteiramente as perdas no núcleo.

Teste de Curto-Circuito

No teste de curto-circuito, uma tensão suficientemente baixa é aplicada a um enrolamento para evitar a saturação, enquanto o outro enrolamento é curto-circuitado. Este teste é principalmente usado para medir as perdas no cobre pelos seguintes motivos:

As perdas no cobre são principalmente devidas às perdas I²R causadas pela resistência dos enrolamentos. Durante o teste de curto-circuito, como o enrolamento secundário está curto-circuitado, uma corrente significativa (próxima à corrente nominal) flui pelo enrolamento primário, resultando em perdas substanciais no cobre.

Como a tensão aplicada é baixa, o núcleo não atinge a saturação, portanto, as perdas no núcleo são relativamente pequenas e podem ser negligenciadas. Portanto, nessas condições, a potência de entrada medida reflete principalmente as perdas no cobre.

Usando esses dois métodos de teste, as perdas no núcleo e as perdas no cobre podem ser efetivamente separadas e avaliadas independentemente. Isso é crucial para a otimização do projeto, diagnóstico de falhas e garantia da operação eficiente do transformador.