Deschis; Teste de simulare a transformatorului de scurtcircuit în interiorul SOLIDWORKS
Articol de Arvind Krishnan actualizat la 21 septembrie 2017
Articol
Un transformator este o mașină electrică statică care transferă energie electrică între 2 sau mai multe circuite prin principiul inducției electromagnetice. Așa cum se arată în Figura 1, transformatorul este format dintr-un miez (de obicei oțel laminat), o înfășurare primară și o înfășurare secundară. Un curent care variază în timp în bobina primară produce un câmp magnetic care variază în timp. De această dată câmpul magnetic variabil induce o tensiune în bobina secundară. Acest lucru se datorează principiului legii inducției Faraday. Deci, puterea poate fi transferată cu ușurință de la un circuit la altul fără contact fizic. Deci, de ce este atât de important.
Figura 1: Un transformator monofazat
Aplicații ale transformatoarelor
Transformatoarele găsesc aplicații utile în industria energiei electrice. În aplicațiile de energie electrică, transformatoarele sunt utilizate pentru a crește sau reduce tensiunea de curent alternativ. De la adoptarea energiei de curent alternativ, transformatoarele au devenit omniprezente în industria de transport și distribuție a energiei electrice. Transformatoarele sunt, de asemenea, utilizate în industria electronică și RF și, prin urmare, variază în mărime. Cele mai mici transformatoare utilizate în industria RF sunt de ordinul a câtorva centimetri cubi, iar transformatoarele de mare putere utilizate pentru interconectarea rețelelor electrice pot fi de ordinul câtorva metri cubi și pot cântări câteva tone.
Pierderi în transformatoare
Există două tipuri principale de pierderi într-un transformator care sunt utile inginerilor.
- Pierderea miezului
- Pierderea înfășurării
Obiectivul unui design bun este de a reduce pierderile din transformator. Odată proiectat un transformator, inginerii construiesc un prototip și apoi măsoară pierderile folosind teste de circuit deschis și scurtcircuit. De asemenea, aceste teste permit inginerilor să creeze un circuit echivalent al unui transformator. Odată ce aveți circuitul echivalent al unui transformator, este foarte ușor să înlocuiți transformatorul cu circuitul său echivalent și să efectuați simularea nivelului sistemului.
Test de circuit deschis
Testul de circuit deschis, așa cum se arată în Figura 2 prin diagrama sa de conectare, este utilizat pentru a determina pierderea miezului într-un transformator. După cum sugerează și numele, nu există sarcină într-una dintre înfășurări (de obicei partea de înaltă tensiune a transformatorului). Tensiunea în înfășurarea de joasă tensiune este crescută treptat până când este egală cu tensiunea nominală a circuitului de joasă tensiune. Wattmetrul care este conectat la circuitul de joasă tensiune este utilizat pentru a măsura puterea de intrare și această valoare este considerată a fi pierderea de bază din transformator.