EI Power Transformersのサプライヤーとして、私はしばしば、これらの重要な電気部品の品質と性能を確保するためのさまざまなテストとその重要性について尋ねられます。このような重要なテストの1つは、EI電源トランスのオープン回路テストです。このブログでは、オープンテストとは何か、なぜそれが重要であるのか、それがどのように行われているのかを掘り下げます。
オープン - サーキットテストとは何ですか？
no -loadテストとしても知られるオープン - 回路テストは、変圧器で実行される基本的な電気テストです。 EIパワートランスの場合、このテストは、二次巻線を開いたままにしながら、一次巻線に定格電圧を適用することによって実行されます。言い換えれば、トランスの二次側に接続された負荷はありません。
一次巻線が定格電圧でエネルギーを与えられると、小さな電流がそれを通過します。この電流は、no -load電流（$ i_0 $）と呼ばれます。 no -load電流には、磁気電流（$ i_m $）とコア損失電流（$ i_c $）の2つの主要なコンポーネントがあります。
磁化電流は、トランスコアに磁束を作成する責任があります。印加電圧を約90度遅延させます。一方、コア損失電流は、適用された電圧とともに位相にあり、主にヒステリシスと渦電流損失の変圧器コアの損失に関連しています。
なぜオープン - 回路テストが重要なのですか？
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コア損失の決定
オープン - 回路テストにより、EIパワートランスのコア損失を測定できます。これらの損失は、一次巻線を通る交互の電流が流れるため、トランスコアの連続磁化と消磁のために発生します。オープン回路テスト中に入力電力（$ P_0 $）を測定することにより、トランスのコア損失を直接取得できます。コア損失は、変圧器の全体的な非効率性に寄与し、高すぎると過熱につながる可能性があるため、重要です。 -
磁化リアクタンスとコア抵抗の計算
オープン - 回路テストデータから、変圧器の磁化リアクタンス（$ x_m $）とコア抵抗（$ r_c $）を計算できます。磁化リアクタンスは、磁化電流の流れに対する反対を表しますが、コア抵抗はコア損失のためにコアに消散した電力を説明します。これらのパラメーターは、変圧器の動作をモデル化し、さまざまな動作条件下でのパフォーマンスを分析するために不可欠です。 -
トランスデザインの検証
Open -Circuit Testの結果を使用して、EIパワートランスの設計を検証できます。測定されたコア損失または荷重電流が設計値と大幅に異なる場合、コア材料、巻線設計、または製造プロセスの問題を示している可能性があります。これにより、トランスが使用される前に問題を特定して修正することができます。
オープン - 回路テストはどのように実施されますか？
EIパワートランスのオープン回路テストは、通常、実験室またはテスト施設で行われます。関連するステップは次のとおりです。
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トランスを準備します
トランスがきれいで、良好な状態であることを確認してください。プライマリ巻線を可変オートトランスフォーカーなどの可変電圧源に接続します。二次巻線を開いたままにしてください - 回転します。 -
印加電圧と電流を測定します
トランスの定格電圧に達するまで、一次巻線に加えられた電圧を徐々に上げます。電圧計を使用して、適用された電圧（$ v_1 $）と電流計を測定して、荷重電流（$ i_0 $）を測定します。 -
入力電力を測定します
ワットメーターを使用して、オープン回路テスト中にトランスが消費する入力電力（$ p_0 $）を測定します。入力電力は、二次側に負荷がないため、トランスのコア損失に等しくなります。 -
データを記録します
適用された電圧、no -load電流、および入力電力の値を記録します。これらの値を使用して、コア損失、磁化リアクタンス、トランスのコア抵抗を計算できます。
オープン回路テストデータからのパラメーターの計算
Open -Circuit Testデータが記録されたら、次のパラメーターを計算できます。
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コア損失（$ p_c $）
コア損失は、オープン回路テスト中に測定された入力電力に等しくなります。つまり、$ p_c = p_0 $。 -
コア抵抗（$ r_c $）
コア抵抗は、式$ r_c = \ frac {v_1^2} {p_0} $を使用して計算できます。ここで、$ v_1 $は適用電圧で、$ p_0 $は入力電力です。 -
磁化リアクタンス（$ x_m $）
磁化リアクタンスは、式$ x_m = \ frac {v_1} {i_m} $を使用して計算できます。ここで、$ v_1 $は印加電圧であり、$ i_m $はno -load電流の磁化コンポーネントです。磁化成分は、$ i_m = \ sqrt {i_0^2 -i_c^2} $として計算できます。ここで、$ i_c = \ frac {p_0} {v_1} $はコア損失電流です。
他のタイプの変圧器との比較
EIパワートランスのオープン回路テスト結果と、トロイダルトランスなどの他のタイプの変圧器を比較することは興味深いです。UPS用のトロイダルトランスそして業界管理のためのトロイダル変圧器多くの場合、コア損失が低く、EIパワートランスと比較して荷重電流がありません。これは、トロイダルトランスがより均一な磁気経路を持っているためであり、これにより、コアのヒステリシスと渦電流の損失が減少するためです。
一方で、UPSのエルトランスそのシンプルさとコスト - 有効性で知られています。オープン - 回路テスト結果は、効率、コスト、サイズなどの要因に基づいて、特定のアプリケーションに適したタイプのトランスを選択するのに役立ちます。
結論
Open -Circuit Testは、EIパワートランスのパフォーマンスと品質を評価するための重要なツールです。コア損失、磁化リアクタンス、およびコア抵抗を測定することにより、トランスが設計仕様を満たし、効率的に動作させることを保証できます。 EI Power Transformersのサプライヤーとして、私たちはすべての製品で厳格なオープンテストを実施して、信頼性とパフォーマンスを保証します。
高品質のEIパワートランスの市場にいる場合、またはオープン回路テストまたはその他のトランステストについて質問がある場合は、詳細な議論のためにご連絡ください。当社の専門家チームは、アプリケーションに適したトランスを選択するのを支援する準備ができており、必要なすべての技術情報を提供できます。
参照
- 電気機械の基礎、スティーブン・J・チャップマン
- パワーシステム分析、ジョンJ.グレインジャー、ウィリアムD.スティーブンソンJr.