转弯比率 - 可用测试类型

1. 转弯比率简介

变压器广泛应用于各种电气或电子应用中，其功能包括隔离、升压或降压、噪声抑制、信号测量、调节以及许多特定于特定应用的功能。

为了测试变压器是否符合其设计规格，需要测试许多功能，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. 基本理论

变压器的匝数比定义为二次线圈匝数除以一次线圈匝数。

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，变压器的匝数比决定了该变压器是升压变压器还是降压变压器。
升压变压器是指次级电压大于初级电压的变压器，升压变压器会降低电流。
降压变压器是指次级电压低于初级电压的变压器，降低电压的变压器会提高电流。

电压和电流匝数比定义

3.影响转弯率测量的因素

对于理论上的“理想”变压器，只需测量一个绕组上的 RMS 输出电压，同时在另一个绕组上施加一个已知 RMS 的适当频率的输入电压，即可确定任何绕组上的物理匝数比。

在这种情况下，输入电压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”变压器包含许多电气特性，导致电压或电流比可能与物理匝数比不相等。
下图示意图说明了实际变压器的电气特性，中心显示了理想变压器元件，以及代表变压器各种附加特性的电气元件。

• L1、L2 和 L3 分别代表由于绕组间磁耦合不完全而引起的初级和次级漏感。
• R1、R2 和 R3 分别代表初级绕组和次级绕组的电阻（或铜损）。
• C1、C2 和 C3 代表绕组间电容。
• Lp 代表励磁电感铁芯损耗。
• Rp 代表铁芯损耗，其中三个方面有所贡献：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（部分是由于共振造成的）。

4. 转弯比率测试的类型

考虑到变压器原理图中所示的各种元件，以及不同变压器应用的不同要求，可以看出，没有任何一种测量技术能够完全满足所有匝数比问题。
因此，Voltech AT 系列变压器测试仪提供五种不同的匝数比测量技术，可以根据具体需求单独选择。
基本规格和测量电压/频率范围请参见我们的 AT5600 规格页面。

转弯率（TR）
该测试以指定的电压给任意选定的绕组通电，并测量任何其他绕组上的感应电压。
然后，结果以比率（例如 2:1、5:1 等）的形式呈现。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这一点。
相位也可以测量：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

TRL（匝数比与电感之比）
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，将结果表示为匝数比（例如 2:1、5:1 等），该比值由电感值的平方根计算得出。
相位还有两种形式：同相（正极性）和反相（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

低压开路 (LVOC)
该测试向初级绕组施加电压，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）。
相位也可以测量：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

VOC（开路电压 - 仅适用于 AT5600 和 AT3600）
该测试采用与 LVOC 相同的原理，但使用大功率发电机，能够以高达 270V 的电压为绕组供电。
该测试方法适用于测试低频电力变压器。
相位也可以测量：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

VOCX（电压开路，带外部电源 - 仅限 AT5600 + AT3600）
该测试需与 Voltech AC 接口夹具配合使用。
这将控制外部交流电源或升压变压器，用于测试功率更高、电压更高的变压器，最高可达 600V 和 10A。
相位也可以测量：“同相”（正极性）和“反相”（负极性）。
请参阅AT5600 用户手册页面

5. 选择正确的转弯比率测试

为了确定哪种匝数比测试最适合特定的变压器，需要考虑许多问题。
下表列出了每项测试及其描述、相关规范以及该测试带来的益处概述。

6. 转弯比率测试结论

虽然匝数比是变压器中一个众所周知且非常基本的功能，但可以看出，要有效地测试这个功能，需要考虑很多问题。

Voltech AT5600提供灵活的匝数比测试选项，使设计人员和制造商能够为任何变压器设计选择最合适的测试，从而优化其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