概述
变压器漏感测试的原理是利用变压器的漏感感应出的电磁场来测量漏感大小。漏感是指变压器绕组之间或绕组和磁芯之间的磁通线没有完全闭合而漏出的磁通量。
漏感产生的原因
漏感是由于变压器绕组之间或绕组和磁芯之间的磁通线没有完全闭合而漏出的磁通量引起的。漏感主要有以下两个产生原因:
绕组内部漏感:由于变压器绕组的匝数较多,绕组内部也存在着磁通线未完全闭合的情况。绕组内部的漏感主要由于线圈绕制方式、线径、层数等因素影响。
绕组与磁芯之间的漏感:变压器绕组的磁通线在穿过磁芯时,有一部分磁通线没有穿过磁芯而漏到周围空间,这部分磁通线就是绕组与磁芯之间的漏感。绕组与磁芯之间的漏感主要由于磁芯制造工艺、磁芯的质量和变压器结构等因素影响。
漏感的产生是不可避免的,但可以通过改变变压器的结构、提高变压器的制造精度、选择合适的材料等方式来减小漏感,提高变压器的性能。例如,可以采用交错绕制方式、使用绕制质量好的线材、选择高品质的磁芯等方法来减小漏感。同时,在实际应用中,也可以通过调整变压器的电路参数,如增大电感、降低频率等方式来降低漏感的影响。
漏感的危害
变压器漏感的主要危害包括:
降低变压器的效率:漏磁通会引起变压器的测漏感,从而降低变压器的实际变比,使其输出电压降低。这意味着变压器需要更多的电流来维持其输出功率,从而降低变压器的效率。
增加变压器的温升:漏磁通会导致铁心和绕组发生涡流,这些涡流会产生热量,从而增加变压器的温升。当温度过高时,变压器的绝缘材料会受到损害,从而缩短变压器的使用寿命。
影响变压器的稳定性:由于漏磁通的存在,变压器的输出电压会受到影响,从而影响变压器的稳定性。特别是在大负载和瞬态负载变化的情况下,漏磁通的影响更加明显。
增加变压器的噪音:漏磁通会导致铁心和绕组发生振动,从而增加变压器的噪音。这不仅会影响变压器所在区域的环境噪音水平,也会对周围的人们造成不适。
漏感的测量
测量原边,短路副边;测量副边,短路原边。
上图,左侧是变压器连接在LCR上的状态,右侧是测量初次侧的漏感。可以看到副边已经被短路。这样测量的原理也显而易见,就是利用了楞次定律。
楞次定律是电磁学中的一个基本定律,描述了磁场随时间变化所产生的涡旋电场。该定律表示:一个闭合回路中的电动势等于穿过该回路的磁通量变化率的负值。换句话说,如果一个磁通量在一个闭合回路内发生变化,就会在该回路内产生一个电动势,这个电动势的大小等于磁通量变化率的负值。楞次定律是电磁学的基本定律之一,被广泛应用于电磁感应和电动机等领域。
副边耦合到了原边产生的磁通使得原边测量到的电感量就是原边的漏感。