Politechnika Śląska Gliwice 14.10.2000r.
w Gliwicach
Wydz. Elektryczny
SPRAWOZDANIE
Transformator jednofazowy
sekcja: 5 Twardoch Bartłomiej
Szlendak Piotr
Śmietana Marcin
Wawręty Grzegorz
Kępa Arkadiusz
Program ćwiczenia.
Ćwiczenie obejmowało następujące pomiary nieznanej jednostki
transformatora jednofazowego:
pomiary rezystancji uzwojeń transformatora
pomiary przy biegu jałowym transformatora
pomiary w stanie zwarcia transformatora
pomiary przekładni
obserwacje przebiegu prądu strony pierwotnej przy obciąże- niu transformatora prostownikiem jednopołówkowym i dwu-
połówkowym dla różnych rezystancji obciążenia prostownika
Dane znamionowe badanego obiektu.
Badany transformator nie posiadał tabliczki znamionowej. Celem tego ćwiczenia było określenie jego parametrów na podstawie powyższych pomiarów.
Spis przyrządów:
woltomierz elektromagnetyczny kl.0,5 ; nr 569175 ; 130/260 V
watomierz elektrodynamiczny kl.0,5 ; nr 3804015/75
amperomierz elektromagnetyczny kl.0,5 ; nr 1306054/76 ;
75/150 mA
woltomierz elektromagnetyczny kl.0,5 ; nr 3071167 ; 30/60 V
amperomierz elektromagnetyczny kl.0,5 ; nr 303382 ; 1 / 2 A
Schemat zastępczy transformatora jednofazowego
Schematy pomiarowe
Schemat do pomiaru rezystancji uzwojenia transformatora
- układ poprawnie mierzonego prądu
Dla układu poprawnie mierzonego prądu rezystancję uzwojenia transformatora Rx wyznacza się z zależności:
RA- rezystancja amperomierza
-układ poprawnie mierzonego napięcia
Dla układu poprawnie mierzonego napięcia rezystancje uzwojenia transformatora Rx wyznacza się z zależności
Rv- rezystancja woltomierza
Schemat do pomiaru przekładni ν transformatora
Schemat do wyznaczania charakterystyk stanu jałowego
transformatora
d) Schemat do wyznaczania charakterystyk stanu zwarcia transformatora
e) Schematy do obserwacji przebiegów prądu strony pierwotnej przy obciążeniu strony wtórnej prostownikiem jedno- i dwupołówkowym
Tabele pomiarowe
Rezystacja uzwojenia transformatora
Uzwojenie górnego napięcia GN |
Uzwojenie dolnego napięcia DN |
||||
U [V] |
I [A] |
R [Ω] |
U [V] |
I [A] |
R [Ω] |
1,3 |
0,071 |
18,3 |
0,051 |
0,071 |
0,72 |
Zastosowano wzór:
Przekładnia ν transformatora
Napięcie strony górnej |
Napięcie strony dolnej |
Przekładnia |
Ug [V] |
Ud [V] |
ν |
148 |
29 |
5,1 |
Zastosowano wzór:
Stan jałowy transformatora
Lp |
U1[V] |
E2[V] |
I0[A] |
Po[W] |
cosϕo |
R1Io2[W] |
ΔPFe[W] |
1. |
100 |
15 |
0,016 |
1 |
0,63 |
0,00468 |
0,995 |
2. |
110 |
16 |
0,018 |
1,25 |
0,63 |
0,00592 |
1,244 |
3. |
120 |
17,5 |
0,021 |
1,5 |
0,6 |
0,00807 |
1,492 |
4. |
130 |
19 |
0,024 |
1,75 |
0,56 |
0,0105 |
1,740 |
5. |
140 |
20,5 |
0,027 |
2 |
0,53 |
0,0133 |
1,988 |
6. |
150 |
22 |
0,031 |
2,5 |
0,54 |
0,0176 |
2,482 |
7. |
160 |
23,5 |
0,037 |
3 |
0,51 |
0,025 |
2,975 |
8. |
170 |
25 |
0,043 |
3,25 |
0,45 |
0,0338 |
3,216 |
9. |
180 |
26,5 |
0,0495 |
3,75 |
0,42 |
0,0448 |
3,705 |
10. |
190 |
28 |
0,057 |
4 |
0,37 |
0,0594 |
3,941 |
11. |
200 |
29 |
0,0655 |
4,75 |
0,36 |
0,0785 |
4,672 |
12. |
210 |
31 |
0,078 |
5,25 |
0,32 |
0,111 |
5,139 |
13. |
220 |
32 |
0,09 |
6 |
0,3 |
0,148 |
5,852 |
14. |
230 |
33,5 |
0,104 |
6,5 |
0,27 |
0,198 |
6,302 |
15. |
240 |
35 |
0,114 |
7,5 |
0,27 |
0,238 |
7,262 |
16. |
250 |
36,5 |
0,150 |
9 |
0,24 |
0,41 |
8,59 |
d) Stanu zwarcia transformatora
Lp |
U[V] |
Iz[A] |
Pz[W] |
Cosϕz |
1. |
10 |
0,12 |
1 |
0,83 |
2. |
15 |
0,18 |
2,5 |
0,93 |
3. |
20 |
0,23 |
4,25 |
0,92 |
4. |
25 |
0,29 |
6,5 |
0,9 |
5. |
30 |
0,34 |
9 |
0,88 |
6. |
35 |
0,4 |
12,5 |
0,89 |
7. |
40 |
0,45 |
16 |
0,89 |
8. |
45 |
0,49 |
20,5 |
0,93 |
9. |
50 |
0,56 |
25 |
0,89 |
Charakterystyki
Stanu jałowego transformatora
E2=f(U)
PFe=f(U)
cosϕo=f(U)
Po=F(U)
Io=f(U)
Stanu zwarcia transformatora
Stanu obciążenia transformatora
c) układy do obserwacji przebiegów prądu strony pierwotnej
przy obciążeniu strony wtórnej prostownikiem jedno-
i dwupołówkowym
rezystancja uzwojeń
reaktancja magnesująca
straty w miedzi
straty w żelazie
e) rezystancja reprezentująca straty w rdzeniu
f) prąd przepływający przez RFe
6) Przeliczenie rezystancji uzwojeń i strat w nich na umowną
temperaturę 75
Temp. w czasie pomiarów 26 o C
Rezystancja uzwojeń
Straty całkowite w uzwojeniu
Przebiegi prądu strony pierwotnej przy obciążeniu trafo
prostownikiem jedno- i dwupołówkowym dla różnych re-
zystancji
jednopołówkowe
R max R min
dwupołówkowe
R max R min
Przebiegi prądu są odkształcone z powodu pojawiania się w ta-kim obwodzie bardzo dużej składowej zmiennej , dzięki której
uzyskuje się znacznie większe wartości średnie prądu w stosunku
do wartości skutecznych. W niektórych przypadkach zjawisko to
może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia.