匝数比 - 可用的测试类型

1、匝数比简介

变压器广泛应用于电气或电子应用领域，提供多种功能，包括隔离、升压或降压、噪声抑制、信号测量、调节以及特定应用所需的一系列功能。

为了测试变压器是否符合其设计规范，应该测试许多功能，其中最常用的测试之一是匝数比。

本技术说明将简要回顾匝数比的基本理论，然后介绍在测试这一关键变压器特性时应考虑的一些其他问题。

2、基础理论

变压器的匝数比定义为次级绕组的匝数除以其初级绕组的匝数。

理想变压器的电压比与匝数比直接相关：

理想变压器的电流比与匝数比成反比：

其中 Vs = 次级电压，Is = 次级电流，Vp = 初级电压，Ip = 初级电流，Ns = 次级绕组匝数，Np = 初级绕组匝数。

因此，变压器的匝数比定义了变压器是升压变压器还是降压变压器。
升压变压器是次级电压大于初级电压的变压器，升压的变压器会降低电流。
降压变压器是次级电压低于初级电压的变压器，降低电压的变压器将升高电流。

电压和电流匝数比定义

3、影响匝数比测量的因素

利用理论上的“理想”变压器，只需测量一个绕组上的 RMS 输出电压，同时将适当的频率的已知 RMS 输入电压施加到另一个绕组，就可以确定任何绕组上的物理匝数比。

在这些条件下，输入与输出电压之比将等于这些绕组的物理匝数比。
然而不幸的是，“真正的”变压器包括许多电气特性，导致电压或电流比可能不等于物理匝数比。
下图说明了真实变压器的电气特性，其中中心显示了理想的变压器元件，以及代表变压器各种附加特性的电气元件。

• L1、L2、L3分别表示由于绕组间不完全磁耦合而引起的初、次级漏感。
• R1、R2、R3分别代表初、次级绕组的电阻（或铜损）。
• C1、C2、C3表示绕组间电容。
• Lp表示磁化电感铁损。
• Rp 表示磁芯损耗，由三个部分组成：涡流损耗（随频率增加而增加）、磁滞损耗（随磁通密度增加而增加）和残余损耗（部分由于共振）。

4、匝数比测试类型

当考虑变压器原理图中所示的元件范围并考虑不同变压器应用的不同要求时，可以看出，没有一种测量技术可以完全满足所有匝数比问题。
为此，Voltech AT 系列变压器测试仪提供五种不同的匝数比测量技术，可单独选择以满足特定需求。
基本规格和电压/频率测量范围可在我们的 AT5600 规格页面上查看

TR（匝数比）
该测试以指定的电压对任何选定的绕组通电，并测量任何其他绕组上的感应电压。
然后将结果以比率形式呈现（例如 2:1、5:1 等）。Voltech AT 测试仪通过将一个电压除以另一个电压同时补偿绕组电阻来实现此目的。
还测量相位：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

TRL（电感匝数比）
该测试分别对两个选定的绕组通电并测量每个绕组的电感值。
然后将结果表示为根据电感值的平方根计算出的匝数比（例如 2:1、5:1 等）。
相位也是：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

LVOC（低压开路）
该测试将电压施加到初级绕组，读取次级绕组中感应的电压，并将结果显示为次级电压（例如 2.545 V）。
还测量相位：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

VOC（电压开路 - 仅限 AT5600 + AT3600）
该测试采用与 LVOC 相同的原理，但使用大功率发电机，能够为高达 270V 的电压绕组通电。
该试验适用于测试低频电力变压器。
还测量相位：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

VOCX（外部电源电压开路 - 仅限 AT5600 + AT3600）
该测试与 Voltech AC 接口装置一起使用。
这将控制外部交流源或升压变压器，用于测试高达 600V 和 10A 的更高功率和更高电压的变压器。
还测量相位：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

5、选择正确的匝数比测试

为了确定哪种类型的匝数比测试最适合特定的变压器，应该考虑许多问题。
下表显示了每个测试的描述、相关规格以及该测试所提供的益处的摘要。

6、匝数比测试结论

虽然匝数比可能是变压器中众所周知且非常基本的功能，但可以看出，有效地测试该功能需要考虑许多问题。

Voltech AT5600提供灵活的匝数比测试选项，为设计人员和制造商提供了为任何变压器设计选择最合适测试的机会，从而优化了测试过程的质量和效率。

如果您对 Voltech AT 系列变压器测试仪的其他测试功能有任何疑问，请随时与我们联系。

7，另请参阅