Sprawozdanie 4 - Badanie transformatora jednofazowego, Elektronika, Sprawozdania - Seria 1


ZESPÓL SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA

Imię i nazwisko:

Klasa:

2T3

Grupa:

II

Nr ćw.

4

Temat ćwiczenia:

Badanie transformatora jednofazowego

Data wyk.

13.01.2004

Data odd.

20.01.2004

Ocena:

1. Wykaz przyrządów:

- miernik cyfrowy METEX M-3800; III/10/L/212/241;

- miernik cyfrowy METEX M-3800; III/10/L/212/258;

- miernik cyfrowy METEX M-3800; III/10/L/212/260;

- miernik cyfrowy METEX M-3800; III/10/L/212/261;

- transformator jednofazowy; nr fabryczny 9987642;

- autotransformator;

- opornica suwakowa;

2. Przebieg ćwiczenia

2.1 Schematy pomiarowe

0x01 graphic

Rys.1; Schemat pomiarowy 1;

0x08 graphic

~

Rys.2; Schemat pomiarowy 2;

0x08 graphic

0x08 graphic

Rys.3; Schemat pomiarowy 3;

Schemat pomiarowy 1 przedstawia układ do znajdowania początków i końców uzwojeń transformatora. W układzie mierzymy napięcia U1, U2, U3. Jeśli spełniona jest równość U3=U2+U1 to gwiazdkami oznaczono początki uzwojeń transformatora.

Schemat pomiarowy 2 przedstawia układ do pomiaru transformatora nieobciążonego. Tr oznacza badany transformator o napięciu znamionowym pierwotnym U1n=220V. Transformator ten połączony jest z siecią za pomocą autotransformatora T. Woltomierze V1 i V2 oraz amperomierz A1 służą do pomiarów napięć i prądów na uzwojeniu pierwotnym i wtórnym. Wartość napięcia U1 zmieniamy od 20V do 240V co 20V a następnie odczutyjemy wskazania przyrządów V1,V2 i A1.

Schemat pomiarowy 3 przedstawia układ do pomiaru transformatora obciążonego. Do uzwojenia wtórnego przyłączamy opornicę suwakową R. Powinna być ona tak dobrana aby umożliwiała zmiany prądu wtórnego w granicach od I2min do 1,2I2n

I2n - oznacza prąd znamionowy wtórny transformatora,

I2min - najmniejszy prąd wtórny jaki można nastawić za pomocą rezystora stanowiącego obciążenie. Na zaciskach uzwojenia pierwotnego należy utrzymywać stałą wartość napięcia U1 równą napięciu znamionowemu pierwotnemu. Pomiary wykonujemy przy prądach I2 w zakresie od 0,1 I2n do 1,2 I2n.

2.2 Tabelki pomiarowe

U1

V

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

I1

mA

4,5

7,5

10,9

15,1

20,4

27,0

35,5

46,3

61,5

81,5

113,3

158,5

U2

V

2,3

4,6

6,8

9,1

11,4

13,7

15,9

18,2

20,5

22,6

24,8

26,9

0x01 graphic

-

8,696

8,697

8,824

8,791

8,772

8,759

8,805

8,791

8,780

8,850

8,871

8,922

Dane znamionowe transformatora badanego

U1n=220 V

U2n=24 V

Pn=50 VA

I1n=0,23 A

I2n=2,08 A

0x01 graphic
=9,167

Tabela 1; Wyniki pomiarów do schematu pomiarowego 1;

U1n=220V

I2n=2,08A

I2/I2n

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

I2

A

0,208

0,416

0,624

0,832

1,04

1,248

1,456

1,664

1,872

2,08

2,288

2,496

U2

V

24,5

24,2

23,9

23,8

23,7

23,6

23,4

23,1

22,9

22,8

22,6

22,4

I1

A

0,49

0,54

0,60

0,67

0,71

0,79

0,85

0,94

1,02

0,96

1,00

1,90

0x01 graphic

-

0,05

0,08

0,11

0,13

0,16

0,17

0,18

0,19

0,19

0,22

0,24

0,13

0x01 graphic

-

8,980

9,091

9,205

9,244

9,283

9,322

9,402

9,524

9,607

9,649

9,735

9,821

Tabela 2; Wyniki pomiarów do schematu pomiarowego 2;

2.3 Rysunek płytki z transformatorem z zaznaczonymi początkami uzwojeń

0x08 graphic

0x08 graphic

Rys.1; Wyznaczanie początków i końców uzwojeń transformatora

Objaśnienia do rysunku 1:

P - zaciski uzwojenia pierwotnego

W - zaciski uzwojenie wtórnego transformatora

V1, V2, V3 - woltomierze

* zaciski początkowe uzwojeń

Rysunek przedstawia widok z góry płytki z transformatorem.

Między napięciami U1, U2, U3 zachodzi zależność:

U1 = 26 V

U2 = 2,9 V

U3 = 28,8 V

U1+ U2=26[V]+2,9[V]=28,9[V]

U1+ U2= U3

2.4 Obliczenia

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

2.5 Wykresy

0x01 graphic
Wykres 1; Wykres zależności sprawności transformatora obciążonego od prądu I1;

0x01 graphic
Wykres 2; Wykres zależności przekładni transformatora obciążonego od prądu I2;

0x01 graphic
Wykres 3; Wykres zależności U2 transformatora obciążonego od prądu I2;

0x01 graphic
Wykres 4; Wykres zależności I1 transformatora nieobciążonego od prądu U1;

3. Wnioski

Transformator jest urządzeniem umożliwiającym przetwarzanie energii elektrycznej prądu zmiennego o pewnym napięciu na energię elektryczną prądu zmiennego o innym napięciu (wyższym lub niższym). Transformator składa się z zamkniętego rdzenia stalowego i nawiniętych na nim izolowanych uzwojeń (pierwotnego i wtórnego). Uzwojenie, do którego jest doprowadzana energia elektryczna nazywa się uzwojeniem pierwotnym. Uzwojenie, z którego pobierana jest energia elektryczna nazywa się uzwojeniem wtórnym. Transformatory obniżające napięcie mają przekładnię większą od 1 i podwyższają jednocześnie prąd, natomiast transformatory podwyższające napięcie mają przekładnię mniejszą od 1 i zmniejszają jednocześnie prąd. Przekładnia transformatora określa stosunek między:

0x01 graphic

W transformatorze występują straty w żelazie i straty w miedzi.

Na zajęciach zajmowaliśmy się badaniem transformatora jednofazowego obniżającego napięcie.

Wyznaczanie uzwojeń transformatora obniżającego napięcie.

Uzwojenia transformatora obniżającego napięcie można wyznaczyć za pomocą omomierza. Należy zmierzyć rezystancję obydwu uzwojeń. Ze względu na to, że jest to transformator obniżający napięcie to rezystancja uzwojenia pierwotnego powinna być większa niż wtórnego, ponieważ uzwojenie pierwotne posiada więcej zwojów niż wtórne.

Badanie transformatora w stanie jałowym (bez obciążenia).

Stan jałowy występuje, gdy uzwojenie pierwotne przyłączymy do sieci o napięciu zmiennym, a obwód uzwojenia wtórnego pozostawimy rozwarty. Obserwowaliśmy jak w zależności od napięcia po stronie pierwotnej zmienia się prąd po stronie pierwotnej, napięcie po stronie wtórnej i przekładnia transformatora. Z wykresu 4 można zauważyć, że wraz ze wzrostem napięcia po stronie pierwotnej wzrasta też prąd po stronie pierwotnej. Charakterystyka ta ma kształt hiperboli. Z tabeli 1 widać, że wraz ze wzrostem napięcia po stronie pierwotnej, liniowo wzrasta napięcie po stronie wtórnej. Również przekładnia transformatora wzrasta ze wzrostem napięcia po stronie pierwotnej. Jest jednak mniejsza od wartości znamionowej. Wynika z tego, że napięcie po stronie wtórnej w transformatorze nieobciążonym jest nieco większe niż znamionowe napięcie po stronie wtórnej.

Badanie transformatora w stanie obciążenia.

Stan obciążenie występuje, gdy uzwojenie pierwotne przyłączymy do sieci o napięciu zmiennym, a obwód uzwojenia wtórnego obciążymy (włączymy pewną rezystancję). Rezystancja obciążenia została tak dobrana, aby możliwa była regulacja prądu po stronie wtórnej od 0,1I2n do 1,2I2n. Z wykresu 1 widać, że wraz ze wzrostem prądu po stronie pierwotnej i wtórnej wzrasta sprawność transformatora. Osiąga ona wartość maksymalną, gdy prąd po stronie wtórnej jest równy prądowi wtórnemu znamionowemu. Natomiast, gdy prąd po stronie wtórnej jest mniejszy bądź większy od znamionowego prądu wtórnego sprawność jest mała. Z wykresu 2 widać, że wraz ze wzrostem prądu po stronie wtórnej wzrasta przekładnia transformatora. Jest ona najbardziej zbliżona do przekładni znamionowej, gdy prąd po stronie wtórnej wynosi 0,2I2n. Z wykresu 3 widać, że wraz ze wzrostem prądu po stronie wtórnej maleje napięcie po stronie wtórnej. Gdy prąd po stronie wtórnej będzie miał wartość większą niż znamionowy prąd wtórny, to napięcie po stronie wtórnej będzie miało wartość mniejszą niż znamionowe napięcie wtórne.

Z zaobserwowanych wykresów i pomiarów widać, że nie należy przeciążać transformatora. Ma on wtedy mniejszą sprawność, nadmiernie się nagrzewa i może ulec uszkodzeniu. Transformator jest wykorzystany najbardziej optymalnie przy wartościach znamionowych.

Transformator może pracować tylko przy prądzie zmiennym. Transformator zbudowany jest z dwóch cewek. Dlatego też dla prądu stałego byłby tylko zwarciem.

4

V2

V1

W

A2

T

R

*

*

P

~

Tr

V2

A1

V1

T

Tr

V2

A1

V1

V3

~

Obliczenia do tabeli 1:

0x01 graphic
=U1/U2

0x01 graphic
=20[V]/2,3[V]=8,696

0x01 graphic
=40[V]/4,6[V]=8,697

0x01 graphic
=60[V]/6,8[V]=8,824

0x01 graphic
=80[V]/9,1[V]=8,791

0x01 graphic
=100[V]/11,4[V]=8,772

0x01 graphic
=120[V]/13,7[V]=8,759

0x01 graphic
=140[V]/15,9[V]=8,805

0x01 graphic
=160[V]/18,2[V]=8,791

0x01 graphic
=180[V]/20,5[V]=8,780

0x01 graphic
=200[V]/22,6[V]=8,850

0x01 graphic
=220[V]/24,8[V]=8,871

0x01 graphic
=240[V]/26,9[V]=8,922

Obliczenia do tabeli 2:

I2/I2n=0,1...1,2 \*I2n

P=U*I \:U

I=P\U

P=50[VA]

U=24[V]

I2n=50[VA]/ 24[V]

I2n=2,08[A]

I2=0,1...1,2*I2n

I2=0,1*2,08[A]=0,208[A]

I2=0,2*2,08[A]=0,416[A]

I2=0,3*2,08[A]=0,624[A]

I2=0,4*2,08[A]=0,832[A]

I2=0,5*2,08[A]=1,040[A]

I2=0,6*2,08[A]=1,248[A]

I2=0,7*2,08[A]=1,456[A]

I2=0,8*2,08[A]=1,664[A]

I2=0,9*2,08[A]=1,872[A]

I2=1,0*2,08[A]=2,080[A]

I2=1,1*2,08[A]=2,288[A]

I2=1,2*2,08[A]=2,496[A]

Obliczenia do tabeli 1:

0x01 graphic
=U1/U2

0x01 graphic
=220[V]/24,5[V]=8,980

0x01 graphic
=220[V]/24,2[V]=9,091

0x01 graphic
=220[V]/23,9[V]=9,205

0x01 graphic
=220[V]/23,8[V]= 9,244

0x01 graphic
=220[V]/23,7[V]= 9,283

0x01 graphic
=220[V]/23,6[V]= 9,322

0x01 graphic
=220[V]/23,4[V]= 9,402

0x01 graphic
=220[V]/23,1[V]= 9,524

0x01 graphic
=220[V]/22,9[V]= 9,607

0x01 graphic
=220[V]/22,8[V]= 9,649

0x01 graphic
=220[V]/22,6[V]= 9,735

0x01 graphic
=220[V]/22,4[V]= 9,821

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
moje sprawozdanie-Seweryn, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.0
TRANSFOR, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.0 Badanie transform
Badanie transformatora jednofazowego, Elektonika-Elektrotechnika
Transformator-Marcin4, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.0 Bada
Badanie transformatora jednofazowego, ZESPÓL SZKÓŁ ELEKTRONICZNYCH
2 Badanie transformatora jednofazowego Protokol(1), Zasilanie urządzeń elektronicznych wat Watral za
Badanie transformatora jednofazowego , Maszyny Elektryczne
MOJE SPR, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.0 Badanie transform
Badanie transformatora jednofazowego
Badanie transformatora 1 fazowego p, Elektrotechnika, SEM4, Teoria Pola Krawczyk, wnioski
Transformator jednofazowy, Elektrotechnika, Elektrotechnika
badanie transformatora jednofazowego
Badanie transformatora jednofazowego (3)
Badanie transformatora jednofazowego (4)
Badanie transformatora jednofazowego (2)
Transformator jednofazowykolo, elektra, elektrotechnika gajusz, elektrotechnika gajusz, Wykłady z el
Badanie transformatora jednofazowego
badanie transformatora, UR Elektrotechnika, Ściągi

więcej podobnych podstron