Pérdida de cobre en el transformador

Esta pregunta (y la respuesta ) cubre tanto las pérdidas de cobre como las pérdidas de hierro en un transformador de potencia. Aquí hay una foto ligeramente modificada tomada de mi respuesta a esa pregunta: -

Puede ser un poco difícil distinguir entre pérdidas de cobre y pérdidas de hierro porque el circuito equivalente de un transformador tiene el componente principal de pérdida de cobre (Rp) en serie con la pérdida de hierro (Rc). En efecto, sin carga, Rp está en serie con Rc a través de la tensión de alimentación primaria.

Sin embargo, se utiliza una técnica que puede dividir a los dos. Las pérdidas de hierro se miden a la tensión de alimentación completa con el circuito abierto secundario y se puede derivar Rc. De hecho, está derivando Rc + Rp pero Rc dominará porque la corriente primaria (circuito abierto secundario) es muy pequeña en los transformadores de potencia y probablemente en la región de cien mili amperios. Compare esto con la corriente de carga completa para un transformador de 1kW en 220VAC: la corriente primaria será \ $ \ frac {1kW} {220V} \ $ = 4.55A.

Para hacer las mediciones de pérdida de cobre aún más exactas, se usa un voltaje primario de entrada mucho más pequeño y el devanado secundario está en cortocircuito. Se debe tener cuidado de garantizar que la tensión primaria reducida no provoque que la corriente secundaria en cortocircuito exceda su capacidad de carga normal. Por el bien de esta pregunta, podríamos decir que la tensión primaria reducida será más como 11VAC (es decir, 5% de lo normal).

Esto haría que la corriente primaria (debido a las pérdidas de hierro) se parezca más a 5 mA y esto puede ignorarse.

Ahora, un vatímetro mide la potencia en el transformador (secundario en cortocircuito) a 11 VCA y se puede suponer que la potencia que mide indica pérdidas de cobre. Recuerde, las corrientes dentro y fuera del transformador son representativas de la carga completa porque el secundario está en cortocircuito.

Si conoce la corriente primaria (secundaria en corto) y la potencia de entrada (vatímetro), puede obtener \ $ R_P + R_S (\ frac {N_P} {N_S}) ^ 2 \ $ porque power = \ $ I ^ 2 \ veces R \ $. Entonces se llega a una resistencia equivalente que representa pérdidas de cobre.