วงจรสมม ู ลของหม ้ อแปลงไฟฟ้ า หมายถึง การแทนค่าต่าง ๆ ของหม้อแปลงไฟฟ้าให้อยู่ในรูปแบบ ของวงจรไฟฟ้า เช่น ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าที่พันรอบแกนเหล็กทั้ง 2 ด้าน ก็สามารถแทนด้วยค่าความ ต้านทานและค่ารีแอกแตนซ์รั่วซึม (Leakage Reactance) ทั้งนี้เพื่อให้การวิเคราะห์เกี่ยวกับหม้อแปลง ไฟฟ้ามีความสะดวกและรวดเร็ว (สุธน แก่นต้น, 2556 : 92)
หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้ในงานจริงนั้นต้องค านึงถึงการสูญเสียต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในตัวหม้อแปลงไฟฟ้าผล ของเส้นแรงแม่เหล็กรั่วซึม (Leakage Flux) ที่ขดลวดทางด้านปฐมภูมิและที่ขดลวดทางด้านทุติยภูมิซึ่งมี ค่าต่าง ๆ ที่ต้องพิจารณาดังต่อไปนี้ 9.2.1 ความต้านทานของขดลวด ขดลวดทางด้านปฐมภูมิและที่ขดลวดทางด้านทุติยภูมิพันจาก ขดลวดทองแดงดังรูปที่ 9.1 (ก) ดังนั้นถือว่าขดลวดทั้งสองด้านมีค่าความต้านทาน โดยก าหนดให้ R1 เป็นค่าความต้านทานของขดลวดทางด้านปฐมภูมิ และR 2 เป็นค่าความต้านทานของขดลวดทางด้าน ทุติยภูมิดังรูปที่ 9.1 (ข) เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดทั้งสองท าให้เกิดก าลังไฟฟ้าสูญเสียในขดลวด ทองแดง
9.2.2 เส ้ นแรงแม่เหล ็ กร่ัวซึ มและค่าร ี แอกแตนซ ์เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้ามีโหลดท าให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด ซึ่งผลของกระแสไฟฟ้านี้ท าให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กร่วม (ปัญญา ยอดโอวาท, 2547 :37) ที่ได้กล่าวมาแล้วในหน่วยที่ 8 นอกจากนี้ยังท าให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กรั่วซึมขึ้นอีกด้วย
จากที่กล่าวมาแล้วเห็นว่าหม้อแปลงไฟฟ้านั้นประกอบไปด้วยค่าความต้านทานสูญเสียในแกนเหล็ก ค่ารีแอกแตนซ์ท าแม่เหล็ก ค่าความต้านทานของขดลวดและค่ารีแอกแตนซ์รั่วซึมของขดลวดทั้งสองด้าน ดังนั้นสามารถน าค่าเหล่านี้มาเขียนเป็นวงจรสมมูลทั้งหมดของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ (Mulukutla S. Sarma and Mukesh K. Pathak, 2010 : 118) ดังรูปที่ 9.4
จากวงจรสมมูลรูปที่ 9.4 สามารถท าการโอนย้ายวงจรสมมูลค่าจริงจากทางด้านปฐมภูมิไปยังด้าน ทุติยภูมิ หรือทางด้านทุติยภูมิมายังด้านปฐมภูมิได้โดยอาศัยคุณสมบัติการถ่ายโอนอิมพีแดนซ์ที่ได้กล่าว มาแล้วในหน่วยที่ 8 หัวข้อที่ 8.2.3 นอกจากนี้ยังท าให้การวิเคราะห์หาค่าต่าง ๆ ของตัวอย่างที่ 9.1 มีความ สะดวกและรวดเร็วมากขึ้น ซึ่งการโอนย้ายวงจรสมมูลท าได้ดังนี้
จากค่าต่าง ๆ ที่โอนย้ายค่ามาน ามาเขียนเป็นวงจรสมมูล ดังรูปที่ 9.5
จากรูปที่ 10.1 เมื่อค่อย ๆ ปรับแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิให้ได้ตามพิกัดแล้ว ซึ่งค่าที่อ่านได้จาก วัตต์มิเตอร์ จะเป็นก าลังไฟฟ้าสูญเสียในแกนเหล็ก ส่วนโวลต์มิเตอร์ที่ต่ออยู่อ่านค่าแรงดันไฟฟ้าที่พิกัดและ แอมมิเตอร์ที่อ่านได้เป็นค่าของกระแสไฟฟ้าขณะไม่มีโหลด ซึ่งจะมีค่าประมาณ 4-8 เปอร์เซ็นต์ของกระแส ไฟฟ้าที่พิกัด
ในการทดสอบแบบนี้สามารถกระท าได้ทั้ง 2 ด้านของตัวหม้อแปลงไฟฟ้า โดยการลัดวงจรทางด้านใด ด้านหนึ่งซึ่งส่วนมากจะทดสอบทางด้านปฐมภูมิแล้วลัดวงจรทางด้านทุติยภูมิ เพราะการทดสอบแบบนี้ ต้องจ่ายกระแสไฟฟ้าให้เท่ากับพิกัดทางด้านปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า (สุธน แก่นต้น, 2556 : 116)ซึ่ง ทางด้านปฐมภูมินั้นใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่าทางด้านทุติยภูมิซึ่งแหล่งจ่ายไม่ต้องจ่ายกระแสไฟฟ้ามากนัก การทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าในสภาวะลัดวงจร คือ ให้ขดลวดทางด้านปฐมภูมิต่อกับแหล่งจ่าย แรงดันไฟฟ้าแล้วปรับแรงดันไฟฟ้าให้ได้กระแสไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิเท่ากับพิกัดของหม้อแปลงไฟฟ้าโดย ขดลวดทางด้านทุติยภูมิให้ลัดวงจรไว้ ซึ่งมีเครื่องวัดไฟฟ้าที่ส าคัญต่ออยู่ด้วย คือ วัตต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ ดังรูปที่ 10.3 เมื่อปรับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ทางด้านปฐมภูมิโดยให้แอมมิเตอร์ อ่านค่ากระแสไฟฟ้าเท่ากับพิกัดกระแสของหม้อแปลงไฟฟ้า ส่วนค่าที่อ่านได้จากวัตต์มิเตอร์จะเป็น ก าลังไฟฟ้าสูญเสียในขดลวดทั้งหมดของทั้งสองด้าน (มนตรี สุวรรณภิงคาร, 2550 : 153) ส่วนโวลต์มิเตอร์ ที่ต่ออยู่อ่านค่าแรงดันไฟฟ้าขณะลัดวงจรซึ่งมีค่าประมาณ 5-12 เปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าที่พิกัด
วงจรสมม ู ลจากการทดสอบในสภาวะลัดวงจร ดังรูปที่ 10.6 ตัวอย่างท ี่10.2 หม้อแปลงไฟฟ้า 1 เฟส 50 kVA ขนาดแรงดัน 480/20,000 V ซึ่งเป็นหม้อแปลงไฟฟ้า แบบเพิ่มแรงดันไฟฟ้า จากการทดสอบให้ผลดังนี้
จงค านวณหา ก. กระแสที่สูญเสียในแกนเหล็ก ข. กระแสท าแม่เหล็ก ค. ความต้านทานสูญเสียในแกนเหล็กทางด้านปฐมภูมิ ง. รีแอกแตนซ์ท าแม่เหล็กทางด้านปฐมภูมิ จ. อิมพีแดนซ์สมมูลเมื่อพิจารณาทางด้านทุติยภูมิ ฉ. ความต้านทานสมมูลเมื่อพิจารณาทางด้านทุติยภูมิ ช. รีแอกแตนซ์สมมูลเมื่อพิจารณาทางด้านทุติยภูมิ ซ. เขียนวงจรสมมูลและก าหนดค่าต่าง ๆ ให้กับวงจรที่ได้จากการทดสอบ
วงจรสมม ู ลจากการทดสอบในสภาวะเปิ ดวงจร ดังรูปที่ 10.7
วงจรสมม ู ลจากการทดสอบในสภาวะลัดวงจร ดังรูปที่ 10.8