[科普中国]-开路测试

变压器的开路测试（open-circuit test）也称为无载测试（no-load test），是在电机工程中量测变压器激磁电路无载阻抗的方式之一。 概述图是开路测试的电路示意图，电路图的右侧是开路，表示无载，而激磁相关电路未在示意图中绘出。

感应马达也有类似的无载测试，可以量测定子电感。

测试方式测试方式是让变压器的二次侧开路1。将瓦特计接在一次侧，安培计和一次侧绕组串联。因为在一次侧给电压时，所给的电压就是一次侧绕组的电压，电压计是选配的，可以省略。会在一次侧给额定电压。

若所给的电压是额定电压，变压器会建立其额定的磁通。而铁芯的铁损是电压的函数，因此也会得到铁损的定值。铁损在额定电压时最大，因此瓦特计可以量到最大铁损。变压器串联绕组的阻抗远小于其激磁电路的阻抗，因此输入电压会加在激磁电路上，因此瓦特计只量到铁损。此测试只量测的到包括磁滞损及涡电流损的和，磁滞损小于涡电流损，但没有小到可以忽略的程度。若给变压器不同的电压，可以将这两种损失区分出来，因为磁滞损和频率之间有线性关系，涡电流损和频率的平方成正比。

因为二次侧是开路，一次侧只流过无载电流，而铜损和电流平方成正比。一次侧电流很小，因铜损也非常的小，可以忽略。二次侧没有电流，因二次侧铜损为零。

二次侧是开路，没有负载，因此在此近似下，没有能量从一次侧流到二次侧，二次侧的电流也可以忽略。因此二次侧电流也不会建立磁场，一次侧也不会产生感应电流。因此可以省略其串联阻抗，因为假设没有电流会由此阻抗通过。

等效电路中会用并联的元件来表示铁损。铁损是因为磁通的方向变化以及涡电流损所造成。涡电流是因为变换磁通在铁芯上感应的电流。等效电路中的串联电路是表示因为绕组电阻造成的损失。

量测一次绕组的电流、电压及功率可以计算导纳及功率因数。变压器的串联阻抗可以用短路测试来量测。

计算假设电流I0很小，而W 为瓦特计读值，可得：

可以重写公式为

因此

阻抗利用上述公式，可以计算X0及R0为

因此

或者

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刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所