<p>Las pruebas de circuito abierto y cortocircuito se realizan para determinar el parámetro del transformador, como su eficiencia, regulación de voltaje, constante de circuito, etc. Estas pruebas se realizan sin la carga real y, por esta razón, se requiere menos energía para la prueba. La prueba de circuito abierto y cortocircuito da una muy resultado exacto en comparación con la prueba de carga completa.
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Prueba de circuito abierto
El propósito de la prueba de circuito abierto es determinar la corriente sin carga y las pérdidas del transformador por lo que se determinan sus parámetros sin carga. Esta prueba se realiza en el devanado primario del transformador. El vatímetro, el amperímetro y el voltaje están conectados a su devanado primario. El voltaje nominal nominal se suministra a su devanado primario con la ayuda de la fuente de CA.
El devanado secundario del transformador se mantiene abierto y el voltímetro se conecta a su terminal. Este voltímetro mide la voltaje inducido secundario. Como el secundario del transformador está abierto, la corriente sin carga fluye a través del devanado primario.
El valor de la corriente sin carga es muy pequeño en comparación con la corriente nominal completa. La pérdida de cobre ocurre solo en el devanado primario del transformador porque el devanado secundario está abierto. La lectura del vatímetro solo representa las pérdidas en el núcleo y en el hierro. La pérdida en el núcleo del transformador es la misma para todos los tipos de cargas.
Cálculo de la prueba de circuito abierto
Dejar,
- W0 – lectura del vatímetro
- V1 – lectura del voltímetro
- I0 – lectura del amperímetro
Entonces la pérdida de hierro del transformador Pi = W0 y
El factor de potencia sin carga es
El componente de trabajo Iw es
Poniendo el valor de W0 de la ecuación (1) en la ecuación (2) obtendrá el valor del componente de trabajo como
El componente magnetizante es
Los parámetros sin carga se dan a continuación:
La resistencia de excitación equivalente es
La reactancia excitante equivalente es
El diagrama fasorial del transformador sin carga o cuando se realiza una prueba de circuito abierto se muestra a continuación.
Diagrama fasorial de prueba de circuito abierto
Las pérdidas de hierro medidas por la prueba de circuito abierto se utilizan para calcular la eficiencia del transformador.
Prueba de cortocircuito
La prueba de cortocircuito se realiza para determinar el parámetro mencionado a continuación del transformador.
- Determina la pérdida de cobre que se produce a plena carga. La pérdida de cobre se utiliza para encontrar la eficiencia del transformador.
- La resistencia equivalente, la impedancia y la reactancia de fuga se conocen mediante la prueba de cortocircuito.
La prueba de cortocircuito se realiza en el devanado secundario o de alta tensión del transformador. El instrumento de medición como vatímetro, voltímetro y amperímetro están conectados al devanado de alto voltaje del transformador. Su devanado primario se cortocircuita con la ayuda de una tira gruesa o un amperímetro que se conecta a su terminal.
La fuente de bajo voltaje está conectada a través del devanado secundario, por lo que la corriente a plena carga fluye desde el devanado secundario y primario del transformador. La corriente a plena carga se mide con el amperímetro conectado a través de su devanado secundario.
El diagrama de circuito de la prueba de cortocircuito se muestra a continuación:
Diagrama de circuito de prueba de cortocircuito en transformador
La fuente de bajo voltaje se aplica a través del devanado secundario, que es aproximadamente 5 a 10% de la tensión nominal normal. El flujo se establece en el núcleo del transformador. La magnitud del flujo es pequeña en comparación con el flujo normal.
La pérdida de hierro del transformador depende del flujo. Ocurre menos en la prueba de cortocircuito debido al bajo valor del flujo. La lectura del vatímetro solo determina la pérdida de cobre ocurrida, en sus devanados. El voltímetro mide el voltaje aplicado a su devanado de alto voltaje. La corriente secundaria induce en el transformador debido al voltaje aplicado.
Cálculo de prueba de cortocircuito
Dejar,
- Wc – Lectura del vatímetro
- V2sc – lectura del voltímetro
- I2sc – lectura del amperímetro
Entonces, la pérdida de cobre a plena carga del transformador está dada por
La resistencia equivalente referida al lado secundario es
El diagrama fasorial de la prueba de cortocircuito del transformador se muestra a continuación.
Diagrama fasorial de prueba de cortocircuito
Del diagrama fasorial
La impedancia equivalente referida al lado secundario está dada por
La reactancia equivalente referida al lado secundario está dada por
La regulación de voltaje del transformador se puede determinar a cualquier carga y factor de potencia después de conocer los valores de Zes y res.
En la prueba de cortocircuito, el vatímetro registra las pérdidas totales, incluida la pérdida en el núcleo, pero el valor de la pérdida en el núcleo es muy pequeño en comparación con la pérdida en el cobre, por lo que la pérdida en el núcleo puede despreciarse.