Trasformatori monofase

1. Test DC

1. Accendere l'alimentatore CC a bassa tensione disponibile sul banco.
2. Impostare la tensione di uscita su 0 V e impostare il limite di corrente su 0,8 A.
3. Ricontrollare le connessioni del circuito, quindi collegare l'uscita dell'alimentatore attraverso gli avvolgimenti laterali primari (IN1 e IN2). Lasciare aperti gli avvolgimenti laterali secondari (OUT1 e OUT2).
4. Accendere l'alimentazione e aumentare leggermente la tensione fino a raggiungere il limite di corrente. Si noti che l'alimentazione potrebbe essere già limitata alla corrente quando l'alimentazione è attivata. Non aumentare il limite corrente.
5. Registrare le letture di tensione e corrente dal display dell'alimentatore.
6. Riportare la tensione a 0 V e scollegare l'alimentazione.
7. Regolare il limite di corrente a 4 A, quindi collegare l'uscita di alimentazione attraverso gli avvolgimenti laterali secondari (OUT1 e OUT2). Lasciare aperti gli avvolgimenti laterali primari (IN1 e IN2).
8. Accendere l'alimentazione e aumentare leggermente la tensione fino a raggiungere il limite di corrente. Si noti che l'alimentazione potrebbe essere già limitata alla corrente quando l'alimentazione è attivata. Non aumentare il limite corrente.
9. Registrare le letture di tensione e corrente dal display dell'alimentatore. Per questo trasformatore, la tensione di ingresso è di 3,5 V e la corrente è di 0,8 A.
10. Impostare la tensione su 0 V, spegnere l'alimentazione e scollegarla.
11. Misurare la resistenza attraverso gli avvolgimenti primari con un multimetro.
12. Misurare la resistenza attraverso gli avvolgimenti secondari con un multimetro.
13. È comune che la resistenza laterale a tensione più alta sia superiore alla resistenza laterale a tensione inferiore a causa del fatto che la potenza su entrambi i lati è idealmente uguale, e una tensione più alta significa corrente inferiore e quindi una resistenza inferiore. Il test DC e la resistenza misurata sul multimetro dovrebbero corrispondere da vicino.

2. Test a circuito aperto

1. Assicurarsi che la sorgente trifase sia disattivata.
2. Collegare il circuito per il test a circuito aperto (Fig. 1). Utilizzare un misuratore di potenza digitale.
3. Assicurarsi che il VARIAC sia allo 0%.
4. Verificare che le connessioni del circuito siano come previsto dalla Fig. 1, quindi accendere la sorgente trifase.
5. Regolare lentamente la manopola VARIAC fino a quando la lettura della tensione sul misuratore di potenza digitale raggiunge i 24 V.
6. Registrare la tensione, la corrente, la potenza reale e il fattore di potenza del misuratore di potenza.
7. Impostare variaC su 0%, spegnere l'origine trifase e scollegare l'uscita VARIAC.
8. Nella prova a circuito aperto o a vuoto, la reattanza magnetizzante (X_m) e la resistenza alla perdita del nucleo (R_C) si trovano dalle misurazioni di corrente (I_OC), tensione (V_OC) e potenza (P_OC) come segue:
   R_C= V_OC²/P_OC (1)
   e X_m= V_OC²/Q_OC (2)
   dove Q_OC²=(V_OCI_OC)² - P _OC² (3)

Figura 1: Schema di test DC. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

3. Test di cortocircuito

1. Assicurarsi che la sorgente trifase sia disattivata.
2. Collegare il circuito per il test di cortocircuito (Fig. 2). Assicurarsi che IN1 e IN2 siano collegati all'uscita VARIAC.
3. Assicurarsi che il VARIAC sia allo 0%.
4. Calcolare la corrente nominale di ingresso del trasformatore. Questo si trova dividendo il rating VA per il regolatore di tensione sul lato di ingresso. Ad esempio, se l'ingresso è 115 V e il valore nominale VA è 100 VA, la corrente nominale di ingresso è 100/115 = 0,87 A.
5. Controllare il circuito, quindi accendere la sorgente trifase.
6. Regolare lentamente e con attenzione la manopola VARIAC fino a quando la lettura della corrente sul misuratore di potenza digitale raggiunge la corrente di ingresso nominale.
7. Registrare la tensione, la corrente, la potenza reale e il fattore di potenza sul misuratore di potenza.
8. Impostare variaC su 0%, spegnere l'interruttore di disconnessione e scollegare l'uscita VARIAC. Tenere collegato il cavo trifase VARIAC.
9. Rimuovere il cortocircuito posto attraverso il trasformatore secondario.
10. Nella prova di cortocircuito, la reattanza di dispersione (X₁+X₂'=X_eq) e la resistenza del filo (R₁+R₂'=R_eq) di entrambi gli avvolgimenti si trovano dalle misurazioni di corrente (I_SC), tensione (V_SC) e potenza (P_SC) come segue:
    R_eq=P_SC/I_SC² (4)
    e X_eq= Q_SC/I_SC² (5)
    dove Q_SC²=(V_SC I_SC)² - P _SC² (6)
11. Si presume che X₁ sia uguale a X₂', mentre R₁ e R₂' possono essere utilizzati dal test DC (o almeno uno di essi). Se il test DC non viene eseguito, è comune supporre che R₁ e R₂' siano uguali.

Figura 2: Schema di test di cortocircuito. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Prova di carico

I test di carico mostrano come i valori di corrente e tensione siano correlati tra i lati di ingresso e di uscita del trasformatore dove idealmente, V₁/ V 2 = I₂ / I 1 = N₁/ N₂ = a dove N è il numero di giri, i pedice 1 e 2 sono rispettivamente per i lati primario e secondario e a è il rapporto di giri. L'impedenza sul lato secondario riflessa sul lato primario è R'=un²R o X'=un²X.

1. Assicurarsi che la sorgente trifase sia disattivata.
2. Collegare il circuito per la prova di carico (Fig. 3). Assicurarsi che IN1 e IN2 siano collegati all'uscita VARIAC.
3. Assicurarsi che il VARIAC sia allo 0%.
4. Collegare una sonda di tensione differenziale dell'oscilloscopio attraverso il primario con un'impostazione 1/200. Regolare la misurazione della sonda per l'offset di 0 V con un fattore di scala appropriato.
5. Collegare una sonda di corrente dell'oscilloscopio per misurare la corrente di carico. Regolare la misurazione della sonda per l'offset di 0 mV con un fattore di scala 1X per un'impostazione di 100 mV/A.
6. Controllare il circuito, quindi accendere l'interruttore di disconnessione trifase.
7. Regolare lentamente la manopola VARIAC fino a quando V_P legge 115 V.
8. Registrare la tensione, la corrente, la potenza reale e il fattore di potenza di entrambi i misuratori di potenza digitali.
9. Cattura lo schermo dell'oscilloscopio con almeno tre cicli mostrati.
10. Spegnere la sorgente trifase e impostare variaC su 0%.
11. Sostituire il resistore da 100 Ω con tre resistori da 100 Ω in parallelo.
12. Accendere la sorgente trifase e regolare lentamente la manopola VARIAC fino a quando V_Plegge 115 V.
13. Registrare solo le due letture digitali del misuratore di potenza (nessuna cattura dello schermo dell'oscilloscopio).
14. Impostare variaC su 0%, spegnere l'interruttore di disconnessione e scollegare la configurazione.

Figura 3: Schema del test di carico. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.