电源/线路频率变压器

1 测试工频变压器

变压器几乎出现在世界生产的每种电气和电子产品中，从而为世界提供了巨大的变压器需求。
在最终组装成产品之前，对变压器和绕线元件的测试是必不可少的。
这可以提前过滤掉故障，避免昂贵的返工，降低制造成本并提高整体可靠性。

因此，变压器测试需要：
快速有效的质量控制制造方法
100% 测试，确保零拒收

层压变压器主要用作工频、低频和低/高压升压、降压变压器。两个线圈绕在磁芯上，从而磁耦合。这两个线圈称为初级线圈和次级线圈。
铁芯材料通常由软磁材料薄片（厚度约为 0.35 毫米）构成，通常由 4% 的硅钢制成，称为叠片，这些薄片通过清漆相互绝缘。这些薄片通过增加对此类损耗电流的流动阻力来减少涡流。

涡流是与整体磁芯损耗相关的两个主要因素之一。第二个因素是磁滞损耗，它是每个周期内磁芯磁状态改变所消耗的能量，而涡流则是随时间变化的磁通量在磁芯中产生的电流。

在插入绕组之前，铁芯已部分组装好，插入后，剩余的层压板将交错排列，以避免所有接头都集中在一个地方，然后将接头交错排列，类似于砌砖。

层压变压器通常用于大多数低频应用，频率在 50Hz 至 400 Hz 之间。初级往往具有高电感，这允许低频使用，同时将铁芯损耗降至最低。层压变压器具有以下特点：

高压升压。
低压降压。
高电流输出。
隔离。

出于本文的目的，我们将集中讨论降压层压变压器。通过设计初级和次级绕组的匝数，可以实现任何所需的升压或降压变压器。

为了减少漏电抗，电力变压器中初级和次级之间的耦合必须紧密，否则电抗的下降将非常显著，并且会随着次级电压和电流的变化而变化。因此，层压变压器采用同心绕组缠绕（初级和次级各绕制一半的线圈到铁芯柱上，一个在另一个之上（以提供紧密耦合），中间有绝缘层。

Voltech 变压器测试仪几乎将所有测试都整合到一个盒子中，从而缩短了测试时间，避免了每次测试都重新配置。

2 工频变压器的关键变压器测试

测试参数	关键	测试人员必备技能
磁化电流（MAGI）	检查变压器是否组装正确，匝数合适，磁性能是否良好。 磁芯的材料，以及必要的正确气隙。	检查初级匝数并正确组装正确的磁芯材料
抵抗 (R)	检查导线是否正确以及焊接是否良好	DCR 是电感器因绕组电阻而产生的直流 (DC) 电阻。以欧姆或最大毫欧姆表示。
瓦数 (WATT)	测量铁损以确认变压器已正确组装	测量功率是磁芯中涡流和磁滞效应所消耗的功率 被称为磁芯损耗
耐压 (HPAC)	确保绕组采用正确的材料正确定位，以提供所需的安全隔离水平。	在整个测试过程中测量并控制施加的电压。 AT3600 在两组绕组（或铁芯）之间施加电压，每组绕组短路在一起。
浪涌（SURG）	检查短路匝数。确保绝缘材料 绕铜线 （通常是漆）在制造过程中没有被损坏	高能脉冲被释放到绕组中。变压器的特征是波形下的面积，以伏特秒为单位。
绝缘电阻（IR）	检查完整性 单独之间的绝缘 绕组之间或绕组 以及核心或屏幕。	测试仪在两组绕组之间施加直流电压，每组绕组短路在一起。
MAGX、VOCX、WATX、STRX	使用 AC 接口扩展测试范围

3 Transformer 基础知识

施加到初级的交流电压 Vin 会在初级绕组中产生交流电流 Iin。
电流在铁芯中产生交变磁通。
交变磁通量在次级绕组中产生电压 Vout
对于正弦波，磁通密度 B = Vin / ( 4.44 NA f)，其中
N = 圈数
A 是磁芯的横截面积
f 是频率。

对于给定的变压器，B、A 和 f 是常数：-

变压器
升高或降低交流电压
升高或降低交流电流

由于初级绕组和次级绕组之间没有电连接，因此它们提供了一个电路与另一个电路之间的隔离。
正是变压器的这些独特性能使得其在各种电气/电子设备中得到如此广泛的应用。

4 变压器铁芯

核心功率损耗包括：
a) 通过 BH 回线对铁芯进行磁化和消磁产生的磁滞损耗，
b) 加上任何额外的涡流损耗

铁氧体、层压、实心磁芯的横截面

在固体磁芯中，电流可以在磁芯材料内部循环，从而产生^I2R （电阻）损耗。
铁芯通常采用层压结构来限制电流路径并减少这种影响。
铁氧体磁芯具有更高的电阻，因此涡流损耗非常低。

5 变压器等效电路

理想变压器具有：
- 没有损失。
- 绕组之间完美耦合。
- 无限开路阻抗（空载电流 = 0）。
- 绕组之间无限隔离。

实际上，实际变压器表现出的特性与理想变压器不同。
许多这些特性可以用变压器等效电路来表示。

实际变压器等效电路

在“现实生活”中的变压器等效电路中
Ls 和 Rs 用于模拟磁芯损耗的影响。
R1，R2，R3为绕组电阻。
Ll 是漏感。
C1、C2、C3为绕组间电容

7 项基本能力

Voltech AT 测试仪具有下述内置功能。

为了利用此功能，测试仪可以配备多种不同的测试，例如电感、交流电阻、匝数比、瓦特或交流耐压测试。
测试以标准版或黄金版等套餐的形式出售，或者也可以单独购买并由用户通过固件升级进行安装。

8 扩展功能

外部交流电源（AT5600 + AT3600）——适用于较大变压器的灵活电源。
AT 可编程内部交流源可用于提供 20 Hz 至 1500 Hz 范围内最高 270V 电压、2 A RMS。
该电源用于测量铁层变压器的磁化电流、瓦特和开路电压。
测试通常在变压器空载或开路的情况下进行，这样可以测试额定功率为 2 kVA 或更大的变压器。
这种内部交流电源有几个优点，也许最重要的是能够在实时软件控制下提高电压和电流，以最大限度地减少浪涌电流和测试时间。

Voltech AC 接口允许外部交流电源（包括简单的升压或降压变压器）在 AT 测试环境内无缝提供扩展交流电。

使用 AC 接口，AT 功能可扩展至 10A RMS 时 600V

可集成到 AT3600 测试环境中的外部交流电源包括：

简单的升压变压器（提供高达 600V @ 0.8 A 的电压）
简单的降压变压器（提供高达 10A @ 20 V）
完全可编程的外部交流源（提供高达 600V @ 10A）。

使用 AC 接口对 AT3600 + AT5600 进行测试

9 外部直流偏置 - 电力变压器和扼流圈的实际饱和测试条件

电源和逆变器中经常使用承载高直流电流的电力变压器和扼流圈。在额定直流电流下测试这些部件可以完全确保这些部件的缠绕、组装和端接正确。

Voltech DC1000 25A 直流电流源将无缝集成到 AT3600 或 ATi 测试环境中，以提供高达 250 A（10 x DC1000 并联）的平滑、可编程直流偏置电流，同时对交流电感测量的影响极小。

25 安培可编程直流电流
250 安培，10 x DC1000
与 AT3600 或 ATi 无缝协作
独特的电子电感器设计最大限度地减少了对交流电感测量的影响
几乎可用于任何 LCR 仪表。可替代 Agilent、Wayne Kerr 和 Chroma 类型。

DC1000 和 AT3600/AT5600/ATi 测试