Test du magnétisme avec un courant alternatif important

1 Introduction au test des transformateurs et des inductances à courant constant

Les normes telles que la CEI60404-2 exigent que les mesures de perte de noyau soient effectuées dans des conditions de test à courant constant.
Idéalement, les transformateurs de courant seront également testés avec un entraînement à courant constant.
Contrairement à la plupart des équipements de test de transformateurs à usage général, le testeur de la série AT est doté d'un variateur à courant constant intégré et entièrement programmable.
Les testeurs de transformateurs de la série AT de Voltech contiennent une grande variété de sources de signaux programmables. Celles-ci sont utilisées pour tester plusieurs paramètres à grande vitesse sur des pièces allant des inductances en ferrite à montage en surface aux transformateurs laminés en acier de quelques k VA.
En suivant les instructions données dans ces notes, les clients peuvent également configurer le testeur AT pour tester les noyaux, les inductances et les transformateurs dans des conditions de courant alternatif constant.

2 Caractéristiques du variateur AC à courant constant sur l'AT5600 + AT3600

• Le courant constant est entièrement programmable pour l'amplitude et la fréquence via les tests MAGI, VOC, WATT
• Mesure simultanée de la tension efficace ou moyenne rectifiée (échelle efficace)
• Le courant augmente et diminue soigneusement sous le contrôle du logiciel.
• Peut utiliser une source CA externe pour étendre la plage VA.
• S'intègre dans la séquence de test normale avec tous les autres tests disponibles sur un AT5600 (y compris Hi Pot).

3 tests de courant constant avec jusqu'à 2 ampères

2 A est le maximum disponible à partir du générateur de l'AT3600 ou de l'AT5600.

Une tension supérieure à 2 A peut être délivrée pour les tests en utilisant une source externe (comme décrit dans une section ultérieure) ou simplement en utilisant plusieurs tours du signal de commande via le transformateur ou le noyau testé.
La programmation du courant est simple à l'aide de l'éditeur Voltech AT et les limites peuvent être définies en RMS ou en RMS à échelle moyenne.

Une fois téléchargé sur l'AT dans le cadre d'un programme, le test sera effectué automatiquement avec le courant constant augmentant et diminuant de manière fluide et rapide.
Des résultats de mesure complets peuvent être stockés et analysés ultérieurement si nécessaire

4 tests de courant constant avec plus de 2 ampères

La manière la plus simple de tester avec un entraînement apparent supérieur à 2 ampères consiste à utiliser plus d'un tour du signal d'entraînement via le noyau ou le transformateur testé.
Pour les transformateurs ou les noyaux qui nécessitent un entraînement plus important, ou lorsque la tension d'entraînement résultante est trop faible pour que l'AT se stabilise correctement, l'accessoire d'interface AC peut être utilisé pour fournir jusqu'à 10 A d'entraînement AC à courant constant.

4.1 Équipement requis

• AT3600.
• Interface CA.
• Test COVX. (MAGX est utile lors du développement de programmes.)
• Une résistance de détection de courant.
• Un transformateur de puissance abaisseur.

4.2 Principe de base

Le test AC à courant constant utilise le test VOCX normal pour contrôler le courant et effectuer la mesure de la tension secondaire.

• Le courant à contrôler, I, est converti en tension, V, au moyen d'une résistance de détection de courant, R.
• La tension, V, est connectée aux bornes de détection de l'AT3600, qui seraient normalement utilisées pour mesurer la tension d'alimentation.
• Dans PC Editor, la tension V est utilisée comme tension sous tension.
• Lorsque VOCX est effectué, l'AT5600 ajustera la source, de telle sorte que le courant souhaité soit fourni, I = V / R.
• La tension secondaire du transformateur est mesurée de la manière normale à la suite du test VOCX.
• L'AT ajuste la tension de la source pour maintenir un courant alternatif constant à travers la résistance R.

4.3 Schéma de connexion

4.4 Résistance de détection de courant

La résistance est utilisée pour convertir le courant circulant dans la partie en une tension que l'AT3600 peut mesurer.

• La tension produite (V = I x R) doit être comprise entre 10 mV et 1 V.
• Pour minimiser la distorsion de la forme d'onde, la résistance doit être inférieure ou égale à 1 ohm.
• Vérifiez la puissance consommée (I ² R) et choisissez une résistance adaptée.

4.5 Transformateur abaisseur

Le transformateur abaisseur est utilisé pour augmenter la capacité de courant de l'AT et pour mieux adapter la tension aux bornes de la pièce aux caractéristiques de la source AT.

• Le rapport doit fournir le courant requis avec une bonne marge.
• La valeur nominale VA doit être supérieure à la VA requise pour alimenter la pièce et la résistance de détection.
• Une source CA externe peut être utilisée pour augmenter la valeur nominale VA du générateur de l'AT3600.

4.6 Exemple concret

Un noyau stratifié doit être testé conformément à la norme IEC60404-2.
Sous un courant alternatif constant allant jusqu'à 3 A, 1 V à 50 Hz dans l'enroulement de test primaire, la tension secondaire est mesurée et des limites sont appliquées en termes de tension moyenne redressée (échelle RMS).

4.6.1 Résistance

Pour produire 1 V à 3 A,
R = 1 V / 3 A
R = 0,333 Ohm. Choisissez une valeur standard de 0,5 Ohm .

V = 3 A x 0,5 ohm
V = 1,5 V

W = Je x Je x R
W = 4,50 Choisir une pièce standard de 5 W.

La résistance est de 0,5 Ohm, 5 W. La tension produite sera de 1,5 V.

4.6.2 Transformateur abaisseur

Recherchez un transformateur d'origine avec, disons, un courant secondaire nominal de 5 A.
Un transformateur de série aura généralement un primaire de 110 et/ou 230 V.
La valeur VA est celle de la pièce plus la résistance de détection de courant.

VA = 3 A x (1+1,5)V = 7,5 VA

Choisissez un transformateur de 7,5 VA (ou plus) avec un secondaire basse tension de 5 A.
Les transformateurs toroïdaux sont idéaux car ils auront de faibles pertes.

Par exemple:

Primaire : 230 V Secondaire : 2 x 6 V à 2,5 A.
Les secondaires sont connectés en parallèle pour fournir une sortie 6 V, 5 A.

Le transformateur abaisseur alimentera la pièce testée et la résistance de détection de courant en série.
La tension secondaire du transformateur abaisseur, Vs, étant :

Vs = 1,5 V +1 V = 2,5 V

L'AT doit fournir 2,5 x 230:6 au primaire du transformateur.

2,5 x 230/6 = 95,8 V

L'AT peut fournir 270 V, donc 95,8 V est tout à fait dans ses capacités.

4.6.3 Programmation

Il est pratique d'utiliser le test MAGX dans un premier temps, car cela confirmera que le courant souhaité est généré.

4.6.4 Schéma

Dans le schéma de connexion précédent, l'extrémité de retour ou « basse » de la résistance de détection a été connectée au nœud 5 et l'extrémité de tension supérieure de la résistance connectée au nœud 3.
Pour une précision optimale, il est important que la connexion physique « basse » soit également désignée comme borne « basse » dans le programme.

4.6.5 Configuration de l'INTERFACE CA

Ensuite, vous devez configurer la source externe dans l'éditeur.
Le type de source est « AT Output Transformer » et vous devez saisir le rapport de transformation nominal du transformateur.
N'oubliez pas que l'AT ajustera la tension de sortie en comparant la tension souhaitée (du programme) avec celle mesurée aux bornes de détection programmées.
Le rapport est utilisé pour établir un objectif d'augmentation de la tension lorsque le testeur démarre le test. L’utilisation du rapport correct optimisera la vitesse du test.

Dans ce cas, le rapport est modifié car, lorsque le 1,5 V souhaité est atteint aux bornes de la résistance, le transformateur abaisseur doit également fournir le 1 V aux bornes de la pièce testée.
Pour 1,5 V programmé, le transformateur abaisseur délivre 2,5 V.

Rapport = 230:6 x 2,5:1,5
= 63,9:1

Autrement dit, pour chaque 1 V programmé, l'AT doit fournir 63,9 V au primaire du transformateur abaisseur.

4.6.6 Test MAGX

Dans le test MAGX, entrez simplement la tension requise, V, aux bornes de la résistance pour programmer le courant constant, I. Dans ce cas, entrez 1,5 V.

Avec un AT connecté au PC Editor et le circuit assemblé comme indiqué précédemment, vous pouvez maintenant appuyer sur le bouton « Mesurer » pour exécuter une mesure MAGX.
Si le courant mesuré est conforme aux souhaits, alors tout va bien. Sinon, ajustez simplement la tension du programme en conséquence. Si le testeur ne parvient pas à renvoyer un résultat, vérifiez soigneusement le câblage et les paramètres.

4.6.7 Test COVX

Des connexions secondaires peuvent désormais être établies pour les tests VOCX. Notez que VOCX a la possibilité de mesurer la tension RMS ou la tension « à l'échelle RMS au sens moyen ».

Pour l'option de détection moyenne, le testeur mesure la tension moyenne redressée et la multiplie par 1,11.
Cette option est proposée comme moyen de comparer les mesures avec celles effectuées par des compteurs analogiques à détection de moyenne plus anciens et avec les paramètres calculés qui nécessitent une moyenne rectifiée.

5 Conclusions des tests de courant constant CA

Le testeur de transformateur AT polyvalent propose déjà une gamme inégalée de tests pour vérifier la construction et les performances d'une large gamme de bobines et de transformateurs.

En suivant les directives ci-dessus, les utilisateurs peuvent également intégrer de manière transparente les tests de noyaux et de transformateurs dans des conditions de courant alternatif constant dans l'environnement AT, fournissant ainsi des tests RÉUSSITE/ÉCHEC à grande vitesse et des résultats de test précis et détaillés pour l'analyse.

6 annexes

Ajout d'autres tests

Pour inclure d'autres tests tels que R, utilisez simplement des nœuds supplémentaires pour vous connecter directement aux enroulements de la manière normale.
Vous devrez ajouter un enroulement « factice » supplémentaire dans le schéma et utiliser ces noms de terminaux dans le programme.
L'ajout de tests supplémentaires de cette manière n'interfère pas avec le fonctionnement du variateur à courant constant expliqué ici.

Extension de la plage de courant constant

Pour tester des transformateurs VA très élevés, le variateur peut être étendu en utilisant une source CA externe. 500 VA sont disponibles à partir du générateur interne de l'AT.