Test de Sumpner ou test dos à dos sur un transformateur

Test de Sumpner ou test dos à dos sur le transformateur pour l'efficacité, la régulation de la tension et l'effet de chauffage

Le test de circuit ouvert et le test de court-circuit sont effectués pour déterminer le paramètre de circuit équivalent. A l'aide de ces tests, on ne peut pas trouver l'échauffement d'un transformateur. Parce que le test de circuit ouvert est examiné uniquement la perte de noyau et le test de court-circuit est examiné uniquement la perte de cuivre. Cependant, le transformateur n'est pas soumis simultanément aux deux pertes. Par conséquent, l'alternative est le test de Sumpner.

La solution à ce problème est le test de Sumpner. Le test du Sumpner est effectué pour déterminer l'efficacité du transformateur, la régulation de la tension et l'effet de chauffage du transformateur dans des conditions de charge. Le test de Sumpner est également connu sous le nom de test consécutif car ce test consiste en deux transformateurs identiques connectés dos à dos.

Dans le test de Sumpner, les conditions de charge réelles sont simulées sans connecter la charge réelle. Pour un petit transformateur, il est pratique de se connecter à pleine charge. Mais il est difficile de se connecter à pleine charge dans le cas de gros transformateurs. Par conséquent, ce test aide à trouver les paramètres importants du transformateur. Et le test de Sumpner donne des résultats plus précis par rapport aux tests en circuit ouvert et en court-circuit.

Test de Sumpner – (Test consécutif)

Pour effectuer le test de Sumpner, deux transformateurs monophasés avec des valeurs nominales identiques sont nécessaires. Le schéma de circuit expérimental du test de Sumpner est présenté dans la figure ci-dessous.

Comme le montre la figure ci-dessus, deux transformateurs de puissance identiques T₁ et T₂ sont connectés dos à dos. Ici, l'enroulement primaire des deux transformateurs est connecté en parallèle avec la tension et la fréquence d'alimentation nominales. Un ampèremètre A₁ , un voltmètre V₁ , et un wattmètre W₁ est connecté du côté de l'entrée.

L'enroulement secondaire des deux transformateurs est connecté en série avec des polarités opposées. Un voltmètre V₂ est connecté entre les deux enroulements secondaires pour vérifier l'opposition de polarité. La plage du voltmètre V₂ doit être le double de la tension secondaire nominale. Maintenant, deux bornes quelconques de l'enroulement secondaire sont connectées ensemble (ici B et C). Et si le voltmètre V₂ mesure la tension nulle entre les deux bornes restantes (A et D), puis deux enroulements sont connectés en opposition série et nous pouvons utiliser les bornes A et D pour plus de performances. Au cas où, si le voltmètre V₂ lit une double valeur de tension nominale, les enroulements secondaires sont connectés dans la même polarité. Pour établir cette connexion opposée, les bornes A et C sont connectées ensemble et les bornes B et C sont utilisées pour d'autres performances.

Maintenant, l'alimentation nominale est donnée à l'enroulement primaire. La tension totale aux bornes de l'enroulement secondaire est nulle. Par conséquent, les enroulements secondaires se comporteront comme un circuit ouvert et le courant traversant l'enroulement secondaire est nul. Par conséquent, en raison de la tension nominale au primaire et du courant nul au secondaire, le wattmètre W1 mesure la perte de fer des deux transformateurs.

Une basse tension (à peine 5 à 10%) est donnée aux bornes secondaires à l'aide d'un transformateur de régulation T_R qui est excité par l'alimentation principale. Un ampèremètre A₂ est connecté au côté secondaire comme indiqué dans la figure ci-dessus. L'amplitude de l'alimentation secondaire est ajustée jusqu'à l'ampèremètre A₂ lit le courant secondaire à pleine charge. Le courant secondaire produit un courant à pleine charge qui circule dans l'enroulement primaire (par l'action du transformateur) et le trajet de ce courant est représenté par une ligne pointillée verte. Par conséquent, le transformateur se comporte comme s'il fonctionnait dans des conditions de pleine charge. Par conséquent, le wattmètre W₂ lit la valeur de la perte de cuivre à pleine charge pour les deux transformateurs.

La lecture des appareils de mesure connectés dans le circuit de test de Sumpner est la suivante ;

• Ampèremètre A₁ =Courant à vide =2I₀
• Voltmètre V₁ =Tension d'entrée nominale appliquée (Tension primaire)
• Wattmètre W₁ =Pertes de noyau (pertes de fer) des deux transformateurs =2P_i
• Ampèremètre A₂ =Courant secondaire à pleine charge des deux transformateurs =2I₂
• Voltmètre V₂ =Tension totale aux bornes de la connexion en série des deux enroulements secondaires
• Wattmètre W₂ =Perte de cuivre à pleine charge des deux transformateurs =2P_cu

Tableau d'observation

I1 Ampli	V1 Volt	W1 Watt	I2 Ampli	V2 Volt	L2 Watt
…..	…..	…..	…..	…..	…..

Calcul des pertes

Ici, nous avons connecté deux transformateurs identiques. Par conséquent, les pertes survenues dans les deux transformateurs sont les mêmes. Le wattmètre (W₁ et O₂ ) connecté dans le circuit mesure la perte de fer et la perte de cuivre pour les deux transformateurs. Donc, si vous avez besoin de trouver les pertes pour chaque transformateur, vous devez faire la moitié de la lecture.

Calcul de l'efficacité

Par conséquent, l'efficacité d'un transformateur est calculée par ;

Calcul du paramètre de circuit

Les paramètres de circuit équivalents (résistance et réactance équivalentes) peuvent être calculés à partir des lectures du test de Sumpner par le calcul ci-dessous.

Où R_S =Résistance équivalente du transformateur par rapport au côté secondaire.

Maintenant, Chute de tension de chaque transformateur :

Par conséquent,

Calcul de l'élévation de température

La montée en température d'un transformateur peut être déterminée à l'aide du test de Sumpner. Par conséquent, ce test est également connu sous le nom de test de chauffe . Dans le test de Sumpner, la température de l'huile et de l'enroulement après chaque intervalle de temps. Les transformateurs fonctionnent pendant une longue période (36 à 48 heures) et il en résulte une élévation de température de l'huile. À partir de là, la capacité de tenue du transformateur est déterminée à des températures élevées.

Avantages et inconvénients du test de Sumpner

Avantage

Les avantages du test Sumpner d'un transformateur sont énumérés ci-dessous.

• La grande capacité d'un transformateur peut être testée sans connecter la charge réelle.
• La puissance nécessaire pour effectuer ce test est très faible. Elle est égale à la perte des deux transformateurs.
• Avec l'aide du test de Sumpner, nous pouvons trouver la perte de cuivre, la perte de fer, l'élévation de température, les paramètres de circuit équivalents et l'efficacité du transformateur.

Inconvénient

Le seul inconvénient du test de Sumpner est que deux transformateurs identiques sont nécessaires pour effectuer ce test.