اختبار الدائرة المفتوحة

يُعد اختبار الدائرة المفتوحة ، أو اختبار اللاحمل ، أحد الأساليب المستخدمة في الهندسة الكهربائية لتحديد معاوقة اللاحمل في فرع الإثارة للمحول . ويُمثل اللاحمل بالدائرة المفتوحة، والتي تظهر على الجانب الأيمن من الشكل على شكل "ثقب" أو جزء غير مكتمل من الدائرة.

يُترك الملف الثانوي للمحول مفتوح الدائرة. يُوصل مقياس الواط بالملف الابتدائي. يُوصل مقياس التيار على التوالي مع الملف الابتدائي. يُعد مقياس الفولت اختياريًا لأن الجهد المُطبق هو نفسه قراءة مقياس الفولت. يُطبق الجهد المقنن على الملف الابتدائي. ^{[ 1 ]}

إذا كان الجهد المطبق جهدًا عاديًا، فسيتولد تدفق مغناطيسي عادي. وبما أن فقد الحديد دالة للجهد المطبق، فسيحدث فقد حديد عادي. لذا، يكون فقد الحديد في أقصى قيمة له عند الجهد المقنن. يُقاس هذا الفقد الأقصى للحديد باستخدام مقياس الواط. ولأن معاوقة الملف المتسلسل للمحول صغيرة جدًا مقارنةً بمعاوقة فرع الإثارة، فإن كامل جهد الدخل يسقط عبر فرع الإثارة. وبالتالي، يقيس مقياس الواط فقد الحديد فقط. يقيس هذا الاختبار فقط إجمالي فقد الحديد، والذي يتكون من فقد التخلف المغناطيسي وفقد التيارات الدوامية . على الرغم من أن فقد التخلف المغناطيسي أقل من فقد التيارات الدوامية، إلا أنه ليس ضئيلاً. يمكن فصل هذين النوعين من الفقد بتشغيل المحول من مصدر تردد متغير، حيث يتغير فقد التخلف المغناطيسي خطيًا مع تردد المصدر، بينما يتغير فقد التيارات الدوامية مع مربع التردد. ^{[ 1 ]}

التخلف المغناطيسي وفقدان التيارات الدوامية:

${\displaystyle P_{h}=K_{h}B_{max}^{n}f}$

${\displaystyle P_{e}=K_{e}B_{max}^{2}f^{2}}$

بما أن الملف الثانوي للمحول مفتوح، فإن الملف الابتدائي يسحب تيارًا في حالة عدم التحميل فقط، مما يؤدي إلى فقد في النحاس. هذا التيار في حالة عدم التحميل صغير جدًا، ولأن فقد النحاس في الملف الابتدائي يتناسب طرديًا مع مربع هذا التيار، فإنه يُعتبر ضئيلاً. لا يوجد فقد في النحاس في الملف الثانوي لعدم وجود تيار فيه. ^{[ 1 ]}

يُترك الجانب الثانوي للمحول مفتوحًا، لذا لا يوجد حمل عليه. وبالتالي، لا تنتقل الطاقة من الجانب الابتدائي إلى الجانب الثانوي في هذا التقريب، ويمر تيار ضئيل جدًا عبر الملفات الثانوية. ولأن التيار لا يمر عبر الملفات الثانوية، لا يتولد مجال مغناطيسي، مما يعني انعدام التيار المستحث في الجانب الابتدائي. وهذا أمر بالغ الأهمية في هذا التقريب لأنه يسمح لنا بتجاهل المعاوقة التسلسلية، إذ يُفترض عدم مرور أي تيار عبرها.

يُستخدم مُكوّن التوازي في مخطط الدائرة المكافئة لتمثيل فواقد القلب الحديدي. تنشأ هذه الفواقد من تغير اتجاه التدفق المغناطيسي والتيارات الدوامية. وتنتج فواقد التيارات الدوامية عن تيارات مُستحثة في الحديد نتيجةً للتدفق المغناطيسي المتناوب. وعلى النقيض من مُكوّن التوازي، يُمثل مُكوّن التوالي في مخطط الدائرة فواقد الملفات الناتجة عن مقاومة ملفات المحول.

يتم قياس التيار والجهد والطاقة عند الملف الابتدائي لتحديد زاوية السماحية ومعامل القدرة .

هناك طريقة أخرى لتحديد المعاوقة التسلسلية للمحول الحقيقي وهي اختبار الدائرة القصيرة .

التيار${\displaystyle \mathbf {I_{0}} }$صغير جداً.

لو${\displaystyle \mathbf {W} }$إذن، هذه هي قراءة مقياس الواط.

${\displaystyle \mathbf {W} =\mathbf {V_{1}} \mathbf {I_{0}} \cos \phi _{0}}$

يمكن إعادة كتابة تلك المعادلة على النحو التالي:

${\displaystyle \cos \phi _{0}={\frac {\mathbf {W} }{\mathbf {V_{1}} \mathbf {I_{0}} }}}$

هكذا،

${\displaystyle \mathbf {I_{m}} =\mathbf {I_{0}} \sin \phi _{0}}$

${\displaystyle \mathbf {I_{w}} =\mathbf {I_{0}} \cos \phi _{0}}$

• اختبار قصر الدائرة
• نظرية ثيفينين
• اختبار الدوار المسدود
• مخطط دائري

• كوسو (2007). الآلات الكهربائية والمحولات . بيرسون للتعليم الهند.
• سماراجيت غوش (2004). أساسيات الهندسة الكهربائية والإلكترونية . دار نشر PHI Learning Pvt. Ltd.
• ويلدي، ويلدي ثيودور (2007). الآلات الكهربائية، والمحركات، وأنظمة الطاقة، الطبعة السادسة . بيرسون.
• غراينجر. ستيفنسون (1994). تحليل أنظمة الطاقة . ماكجرو هيل.