Pomiar parametrów transformatora w stanie jałowym.

Wartości zmierzone

Wartości obliczone

l.p

U1

I1

P1

U2

cos ɸ

ɵ

[V]

[A]

[W]

[V]

[-]

[-]

1.

220

1,2

70

387

0,26515

1,75909

2.

210

1,2

60

363

0,2381

1,72857

3.

200

0,9

60

348

0,33333

1,74

4.

190

0,8

50

330

0,32895

1,73684

5.

180

0,7

45

309

0,35714

1,71667

6.

170

0,6

40

291

0,39216

1,71176

7.

160

0,55

35

276

0,39773

1,725

8.

150

0,5

35

261

0,46667

1,74

U2 (U1)

500

400

300

]

[V2

200

U

100

0

140

160

180

200

220

240

U1 [V]

Napięcie wtórne i pierwotne w stanie jałowym transformatora jest zbliżone do sił

elektromotorycznych pomiędzy zaciskami uzwojenia wtórnego i pierwotnego.

Zależność pomiędzy U1 i U2 przedstawiona na wykresie ma charakter liniowy.

Wzrostowi napięcia U1 ~ E1 towarzyszy liniowy wzrost napięcia U2 ~ E2. Iloraz tych wartości jest przekładnią z transformatora, która jest wartością stałą dla całego zakresu napięć. Siła elektromotoryczna na uzwojeniu wtórnym jest wyższa od tej na uzwojeniu pierwotnym – transformator pracuje jako zwiększający napięcie.

P1 (U1)

80

70

60

]

50

[W

40

1P

30

20

10

0

140

160

180

200

220

240

U1 [V]

Krzywa ta w rzeczywistości jest parabolą, czego do końca nie widać na fragmentarycznym wykresie. Wykres został uzyskany poprzez próbę stanu jałowego transformatora – z krzywej można odczytać straty w żelazie transformatora, gdyż praktycznie cała moc pobierana w stanie jałowym jest przeznaczana na pokrycie tych strat. Wraz ze wzrostem napięcia zwiększa się też proporcjonalna do niego indukcja w rdzeniu, zatem straty w żelazie (na ciepło i magnesowanie) ~moc P1 też są większe.

I1 (U1)

1,4

1,2

1

0,8

]

[A

0,6

I1

0,4

0,2

0

140

160

180

200

220

240

U1 [V]

Zależność I1 od U1 ma bardzo podobny przebieg do zależności P1 od U1. Prąd I1 jest sumą wektorową prądu związanego ze stratami mocy w rdzeniu i prądu na magnesowanie. Wraz ze wzrostem napięcia obie te składowe zwiększają swoje wartości. W analizowanym zakresie wykres ma przebieg zbliżony do liniowego, za sprawą małych zmian wartości cosinusaϕ.

cos Ф(U1)

0,5

0,4

0,3

s Ф

co

0,2

0,1

0

140

160

180

200

220

240

U1 [V]

Przebieg cosinusϕ wynika niejako z poprzednich charakterystyk. Wartość cosinusa dla stanu jałowego jest znacznie mniejsza niż dla stanu obciążenia – w badaniu zakres ten zwarł się pomiędzy 0,2 ~ 0,5. Przy wzroście napięcia wartość cosinusa maleje.