Чому відкрите коло дає втрати ядра, а коротке замикання - мідні втрати

Відкрите коло та короткочасні випробування - це два фундаментальні методи, які використовуються при випробуванні трансформаторів для окремого визначення втрат у серцевині та втрат у міді.

Випробування відкритим колом (випробування без навантаження)

При випробуванні відкритим колом на одне обмотування зазвичай застосовується номінальне напруга, а інше обмотування залишається відкритим. Ця конфігурація використовується переважно для вимірювання втрат у серцевині з наступних причин:

Втрати у серцевині складаються переважно з втрат через гістерезис та втрат через струмові вихори, які виникають у серцевині трансформатора. Коли до первинного обмотування застосовується перемінна напруга, вона намагнічувує серцевину, створюючи чергове магнітне поле. Втрати через гістерезис та струмові вихори, що виникають під час цього процесу, можна кількісно оцінити, вимірявши вхідну потужність.

При випробуванні відкритим колом, оскільки друге обмотування відкрите, практично немає струму, що протікає через обмотування, тому втрати у міді можна знехтувати. Це означає, що виміряна вхідна потужність майже повністю відображає втрати у серцевині.

Короткочасне випробування

При короткочасному випробуванні на одне обмотування застосовується достатньо низька напруга, щоб уникнути насичення, а інше обмотування короткується. Це випробування використовується переважно для вимірювання втрат у міді з наступних причин:

Втрати у міді в основному виникають через I²R втрати, спричинені опором обмотувань. Під час короткочасного випробування, оскільки друге обмотування короткується, значний струм (близький до номінального) протікає через первинне обмотування, що призводить до значних втрат у міді.

Оскільки застосована напруга низька, серцевина не досягає насичення, тому втрати у серцевині відносно невеликі і їх можна знехтувати. Тому, при таких умовах, виміряна вхідна потужність переважно відображає втрати у міді.

Використовуючи ці дві методики випробування, втрати у серцевині та втрати у міді можна ефективно розділити та оцінити окремо. Це важливо для оптимізації проектування, діагностики вад та забезпечення ефективної роботи трансформатора.