Transformatory jednofazowe

1. Test prądu stałego

1. Włącz niskonapięciowy zasilacz prądu stałego dostępny na ławce.
2. Ustaw napięcie wyjściowe na 0 V i ustaw ograniczenie prądu na 0,8 A.
3. Dokładnie sprawdź połączenia obwodów, a następnie podłącz wyjście zasilania przez uzwojenia po stronie pierwotnej (IN1 i IN2). Pozostaw uzwojenia po stronie wtórnej (OUT1 i OUT2) otwarte.
4. Włącz zasilanie i nieznacznie zwiększaj napięcie, aż do osiągnięcia limitu prądu. Należy pamiętać, że zasilanie może być już ograniczone prądem, gdy zasilacz jest włączony. Nie zwiększaj limitu prądu.
5. Zapisz odczyty napięcia i prądu z wyświetlacza zasilacza.
6. Ustaw napięcie z powrotem na 0 V i odłącz zasilanie.
7. Ustaw ograniczenie prądu na 4 A, a następnie podłącz wyjście zasilania przez uzwojenia po stronie wtórnej (OUT1 i OUT2). Pozostaw pierwotne uzwojenia boczne (IN1 i IN2) otwarte.
8. Włącz zasilanie i nieznacznie zwiększaj napięcie, aż do osiągnięcia limitu prądu. Należy pamiętać, że zasilanie może być już ograniczone prądem, gdy zasilacz jest włączony. Nie zwiększaj limitu prądu.
9. Zapisz odczyty napięcia i prądu z wyświetlacza zasilacza. Dla tego transformatora napięcie wejściowe wynosi 3,5 V, a prąd 0,8 A.
10. Ustaw napięcie z powrotem na 0 V, wyłącz zasilanie i odłącz je.
11. Zmierz rezystancję na uzwojeniach pierwotnych za pomocą multimetru.
12. Zmierz rezystancję na uzwojeniach wtórnych za pomocą multimetru.
13. Często zdarza się, że rezystancja po stronie wyższego napięcia jest wyższa niż rezystancja po stronie niższego napięcia ze względu na fakt, że moc po obu stronach jest idealnie równa, a wyższe napięcie oznacza niższy prąd, a tym samym niższą rezystancję. Test DC i zmierzona rezystancja na multimetrze powinny być ściśle zgodne.

2. Test obwodu otwartego

1. Upewnij się, że źródło trójfazowe jest wyłączone.
2. Podłącz obwód do testu obwodu otwartego (rys. 1). Użyj cyfrowego miernika mocy.
3. Upewnij się, że zmienna wartość wynosi 0%.
4. Dokładnie sprawdź, czy połączenia obwodów są zgodne z oczekiwaniami na rys. 1, a następnie włącz źródło trójfazowe.
5. Powoli reguluj pokrętło VARIAC, aż voltage odczyt na cyfrowym mierniku mocy osiągnie 24 V.
6. Zapisz napięcie, prąd, moc rzeczywistą i współczynnik mocy miernika mocy.
7. Ustaw VARIAC z powrotem na 0%, wyłącz źródło trójfazowe i odłącz wyjście VARIAC.
8. W teście z obwodem otwartym lub bez obciążenia reaktancję magnesowania (X_m) i rezystancję strat rdzenia (R_C) określa się na podstawie pomiarów prądu (I_OC), napięcia (V_OC) i mocy (P_OC) w następujący sposób:
   R_C = V_OC²/P_OC (1)
   oraz X_m = V_OC²/Q_OC (2)
   gdzie Q_OC²=(V_OCI_OC)² - P_OC² (3)

Rysunek 1: Schemat testu DC. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

3. Test zwarciowy

1. Upewnij się, że źródło trójfazowe jest wyłączone.
2. Podłączyć obwód do próby zwarcia (rys. 2). Upewnij się, że IN1 i IN2 są podłączone do wyjścia VARIAC.
3. Upewnij się, że zmienna wartość wynosi 0%.
4. Obliczyć znamionowy prąd wejściowy transformatora. Można to znaleźć, dzieląc wartość znamionową VA przez napięcie znamionowe po stronie wejściowej. Na przykład, jeśli napięcie wejściowe wynosi 115 V, a napięcie znamionowe VA wynosi 100 VA, prąd znamionowy wejściowy wynosi 100/115 = 0,87 A.
5. Sprawdź obwód, a następnie włącz źródło trójfazowe.
6. Powoli i ostrożnie wyreguluj pokrętło VARIAC, aż bieżący odczyt na cyfrowym mierniku mocy osiągnie znamionowy prąd wejściowy.
7. Zapisz napięcie, prąd, moc rzeczywistą i współczynnik mocy na mierniku mocy.
8. Ustaw VARIAC z powrotem na 0%, wyłącz wyłącznik i odłącz wyjście VARIAC. Utrzymuj podłączony kabel trójfazowy VARIAC.
9. Usunąć zwarcie umieszczone w poprzek wtórnego transformatora.
10. W teście zwarciowym reaktancja upływu (X₁ + X₂ '= X_eq) i rezystancja drutu (R₁ + R₂ '= R_eq) obu uzwojeń są ustalane na podstawie pomiarów prądu (I_SC), napięcia (V_SC) i mocy (P_SC) w następujący sposób:
    R_eq=P_SC/I_SC² (4)
    i X_eq = Q_SC/I_SC² (5)
    gdzie Q_SC²=(V_SC I_SC)² - P_SC² (6)
11. Przyjmuje się, że X₁ jest równe X₂', podczas gdy R₁ i R₂' można wykorzystać z badania prądu stałego (lub co najmniej jednego z nich). Jeżeli badanie prądu stałego nie jest wykonywane, powszechnie przyjmuje się, że R₁ i R₂' są równe.

Rysunek 2: Schemat testu zwarciowego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

4. Test obciążenia

Testy obciążenia pokazują, jak wartości prądu i napięcia korelują między stroną wejściową i wyjściową transformatora, gdzie idealnie, V₁/V₂ = I₂/I₁ = N₁/N₂ = a, gdzie N to liczba zwojów, indeksy dolne 1 i 2 są odpowiednio dla strony pierwotnej i wtórnej, a a to stosunek zwojów. Impedancja po stronie wtórnej odbita na stronę pierwotną wynosi R'=a²R lub X'=a 2X.

1. Upewnij się, że źródło trójfazowe jest wyłączone.
2. Podłączyć obwód do próby obciążeniowej (rys. 3). Upewnij się, że IN1 i IN2 są podłączone do wyjścia VARIAC.
3. Upewnij się, że zmienna wartość wynosi 0%.
4. Podłącz oscyloskopową sondę napięcia różnicowego na uzwojenie pierwotnym z ustawieniem 1/200. Dostosuj pomiar sondy do przesunięcia 0 V z odpowiednim współczynnikiem skalowania.
5. Podłącz sondę prądową oscyloskopu, aby zmierzyć prąd obciążenia. Dostosuj pomiar sondy do przesunięcia 0 mV ze współczynnikiem skalowania 1X dla ustawienia 100 mV/A.
6. Sprawdź obwód, a następnie włącz rozłącznik trójfazowy.
7. Powoli reguluj pokrętło VARIAC, aż V_P wskaże 115 V.
8. Zapisz napięcie, prąd, moc rzeczywistą i współczynnik mocy obu cyfrowych mierników mocy.
9. Przechwyć ekran oscyloskopu z pokazanymi co najmniej trzema cyklami.
10. Wyłącz źródło trójfazowe i ustaw VARIAC na 0%.
11. Wymień rezystor 100 Ω na trzy rezystory 100 Ω równolegle.
12. Włącz źródło trójfazowe i powoli reguluj pokrętło VARIAC, aż V_Pwskaże 115 V.
13. Zapisuj tylko dwa odczyty cyfrowego miernika mocy (bez zrzutu ekranu oscyloskopu).
14. Ustaw VARIAC z powrotem na 0%, wyłącz wyłącznik i odłącz konfigurację.

Rysunek 3: Schemat testu obciążeniowego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.