الهدف من الاختبار:
يعد اختبار ضياعات اللاحمل والتيار المثار أحد الاختبارات الروتينية للمحولات وفقًا للمعايير الدولية مثل IEC 60076-1. الهدف الرئيسي من هذا الاختبار هو قياس ضياعات المحولة في حالة عدم التحميل (أي عندما يكون الجهد المطبق على طرف المحولة الثانوي بينما يكون الحمل غير متصل)، وكذلك قياس التيار المثار.
يهدف الاختبار إلى التأكد من أن ضياعات المحولة ضمن الحدود المقبولة وفقًا للقيم المصممة بالمقارنة مع القيم الاسمية للمحولة. كما يساعد في التحقق من أن التصميم الخاص بالصفائح في القلب المغناطيسي للمحولة مناسب ويتحمل كثافة الفيض المغناطيسي بشكل جيد، ويُثبت أن عملية تجميع الصفائح داخل القلب تمت بشكل صحيح.
المكونات الرئيسية لضياعات اللاحمل:
ضياعات اللاحمل تتكون من ثلاث مركبات رئيسية:
- الضياعات في القلب المغناطيسي: وتشمل الضياعات الناتجة عن الفقد في المواد الحديدية داخل القلب المغناطيسي.
- الضياعات في المواد العازلة: وتحدث بسبب تسخين المواد العازلة.
- الضياعات الناتجة عن عدم التحميل في الملفات: بسبب التيار المثار في اللفات.
نظرًا لصغر قيمة الضياعات في المواد العازلة والملفات، يمكن تجاهل هاتين المركبتين، وبالتالي فإن الضياعات غالبًا ما تُسمى “ضياعات القلب المغناطيسي”.
طريقة الاختبار:
- إعداد مصدر الجهد:
يتم توصيل مصدر جهد متناوب AC إلى الطرف الثانوي للمحولة، ويتم رفع الجهد تدريجيًا حتى الوصول إلى الجهد الاسمي الكامل للمحولة (كما هو محدد في التصميم). - التردد:
يتم استخدام التردد الاسمي للمحولة، وهو عادة 50 هرتز أو 60 هرتز، حسب المواصفات. - القياسات:
- يتم إجراء القياسات بدءًا من 90% إلى 115% من الجهد الاسمي للمحولة.
- يتم تسجيل الضياعات الناتجة (Core loss) بوحدات الواط.
- يتم أيضًا تسجيل التيار المثار، ويتم مقارنة القيم المقاسة مع القيم المصممة والمقدمة من الشركة المصنعة.
- شروط النجاح:
- يجب أن تكون الضياعات المقاسة أقل من 10% من القيمة المحددة في التصميم كحد أقصى.
- إذا تم تجاوز هذه القيمة، يجب إجراء اختبار آخر عند 110% من الجهد الاسمي للمحولة، وتُرسل البيانات إلى مهندس التصميم لمراجعتها.
- أهمية شكل الموجة:
تؤثر شكل الموجة والتردد المطبق بشكل كبير على قياس الضياعات. يُفضل أن تكون موجة الجهد جيبية نقية. إذا كانت موجة الجهد ليست جيبية تمامًا، يجب تصحيح القيم المحسوبة للضياعات باستخدام عملية حسابية. - التيار المثار:
- يتم قياس التيار المثار (Excitation Current) للمحولات أثناء الاختبار، عادةً عبر الفازات الثلاثة.
- يتم إجراء التقييم بناءً على المتوسط الحسابي للتيارات الثلاثة.
الختام:
يعد هذا الاختبار أداة هامة لتحديد كفاءة المحولة وضمان أنها تعمل ضمن المواصفات المحددة. يساعد في ضمان الأداء الجيد للمحول في العمليات الحقيقية ويكشف عن أي مشاكل محتملة قد تكون ناتجة عن تصاميم غير سليمة أو مشاكل في التصنيع.
