변압기에 대한 Sumpner의 테스트 또는 백투백 테스트

효율, 전압 조정 및 가열 효과에 대한 변압기에 대한 섬프너 테스트 또는 백투백 테스트

개방 테스트 및 단락 테스트는 등가 회로 매개변수를 결정하기 위해 수행됩니다. 이러한 테스트의 도움으로 변압기의 온도 상승을 찾을 수 없습니다. 개방 시험은 철손만 검사하고 단락 시험은 동손만 검사하기 때문입니다. 그러나 변압기는 두 손실을 동시에 받지 않습니다. 따라서 대안은 Sumpner의 테스트입니다.

이 문제에 대한 해결책은 Sumpner의 테스트입니다. Sumpner의 테스트는 부하 조건에서 변압기 효율, 전압 조정 및 변압기의 가열 효과를 결정하기 위해 수행됩니다. Sumpner의 테스트 연속 테스트라고도 합니다. 이 테스트는 연속적으로 연결된 두 개의 동일한 변압기로 구성되어 있기 때문입니다.

Sumpner의 테스트에서는 실제 하중을 연결하지 않고 실제 하중 조건을 시뮬레이션합니다. 소형 변압기의 경우 전 부하를 연결하는 것이 편리합니다. 그러나 대형 변압기의 경우 전 부하 연결이 어렵습니다. 따라서 이 테스트는 변압기의 중요한 매개변수를 찾는 데 도움이 됩니다. 그리고 Sumpner의 테스트는 개방 회로 및 단락 테스트에 비해 더 정확한 결과를 제공합니다.

Sumpner의 테스트 – (백투백 테스트)

Sumpner의 테스트를 수행하려면 동일한 정격의 단상 변압기 2개가 필요합니다. Sumpner 테스트의 실험 회로도는 아래 그림과 같습니다.

위 그림과 같이 두 개의 동일한 정격 변환기 T₁ 및 T₂ 연달아 연결되어 있습니다. 여기에서 두 변압기의 1차 권선은 정격 공급 전압 및 주파수와 병렬로 연결됩니다. 전류계 A₁ , 전압계 V₁ , 전력계 W₁ 입력측에 연결됩니다.

두 변압기의 2차 권선은 극성이 반대인 직렬로 연결됩니다. 전압계 V₂ 극성 반대를 확인하기 위해 두 2차 권선 사이에 연결됩니다. 전압계 V₂의 범위 정격 2차 전압의 두 배여야 합니다. 이제 2차 권선의 두 단자가 함께 연결됩니다(여기서는 B와 C). 전압계 V₂ 나머지 두 단자(A와 D) 사이의 제로 전압을 측정한 다음 두 개의 권선을 반대 직렬로 연결하고 추가 성능을 위해 A 및 D 단자를 사용할 수 있습니다. 전압계 V₂인 경우 정격 전압의 두 배 값을 읽고 2차 권선은 동일한 극성으로 연결됩니다. 이 연결을 반대 방향으로 만들기 위해 단자 A와 C는 함께 연결되고 단자 B와 C는 추가 성능을 위해 사용됩니다.

이제 정격 전원이 1차 권선에 공급됩니다. 2차 권선의 총 전압은 0입니다. 따라서 2차 권선은 개방 회로로 동작하고 2차 권선을 통해 흐르는 전류는 0입니다. 따라서 1차측의 정격 전압과 2차측의 0전류로 인해 전력계 W1은 두 변압기의 철손을 측정합니다.

규제 변압기 T_R의 도움으로 2차 단자에 저전압(거의 5~10%)이 제공됩니다. 주 공급에 의해 흥분되는 것입니다. 전류계 A₂ 위 그림과 같이 2차측에 연결됩니다. 보조 전원의 크기는 전류계 A₂까지 조정됩니다. 전체 부하 2차 전류를 읽습니다. 2차 전류는 1차 권선에 흐르는 전체 부하 전류를 생성하며(변압기 동작에 의해) 이 전류의 경로는 녹색 점선으로 표시됩니다. 따라서 변압기는 전 부하 조건에서 작동하는 것처럼 작동합니다. 따라서 전력계 W₂ 두 변압기의 전체 부하 구리 손실 값을 읽습니다.

Sumpner의 테스트 회로에 연결된 측정 장치의 판독값은 다음과 같습니다.

• 전류계 A₁ =무부하 전류 =2I₀
• 전압계 V₁ =인가 정격 입력 전압(1차 전압)
• 전력계 W₁ =두 변압기의 코어 손실(철손) =2P_i
• 전류계 A₂ =두 변압기의 전체 부하 2차 전류 =2I₂
• 전압계 V₂ =두 2차 권선의 직렬 연결에 걸친 총 전압
• 전력계 W₂ =두 변압기의 전체 부하 구리 손실 =2P_cu

관찰표

나1 앰프	V1 볼트	W1 와트	나2 앰프	V2 볼트	W2 와트
…..	…..	…..	…..	…..	…..

손실 계산

여기에 두 개의 동일한 변환기를 연결했습니다. 따라서 두 변압기에서 발생한 손실은 동일합니다. 전력계(W₁ 및 W₂ ) 회로에 연결된 두 변압기의 철손 및 동손을 측정합니다. 따라서 각 변압기의 손실을 찾아야 하는 경우 읽기의 절반을 수행해야 합니다.

효율 계산

따라서 변환기의 효율성은 다음과 같이 계산됩니다.

회로 매개변수 계산

등가 회로 매개변수(등가 저항 및 리액턴스)는 Sumpner의 테스트 판독값에서 아래 계산으로 계산할 수 있습니다.

여기서 R_S =2차 측을 기준으로 하는 변압기의 등가 저항입니다.

이제 각 변압기의 전압 강하:

따라서

온도 상승 계산

변압기의 온건한 상승은 Sumpner의 테스트를 통해 결정할 수 있습니다. 따라서 이 테스트는 열 실행 테스트라고도 합니다. . Sumpner의 테스트에서 시간 간격마다 오일 및 와인딩 온도. 변압기는 장기간(36~48시간) 작동되어 오일의 온도가 상승합니다. 이것으로부터 변압기의 내전압은 고온에서 결정됩니다.

Sumpner 테스트의 장점 및 단점

장점

Sumpner의 변압기 테스트의 장점은 다음과 같습니다.

• 변압기의 대용량은 실제 부하를 연결하지 않고도 테스트가 가능합니다.
• 이 테스트를 수행하는 데 필요한 전력은 매우 적습니다. 두 변압기의 손실과 같습니다.
• Sumpner의 테스트를 통해 구리 손실, 철손, 온도 상승, 등가 회로 매개변수 및 변압기의 효율을 찾을 수 있습니다.

단점

Sumpner 테스트의 유일한 단점은 이 테스트를 수행하는 데 두 개의 동일한 변환기가 필요하다는 것입니다.