1

wiczenie. 6 BADANIE TRANSFORMATORA

STANOWISKO I. Badanie transformatora jednofazowego

Wykonanie wiczenia

Transformator jest dostosowany do zasilania od strony górnej (U

1

= U

g

), napi ciem

znamionowym równym U

1n

= 230 V.

6.1 BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE JAŁOWYM

Przy zał czaniu zasilania autotransformatora AT, jego suwak powinien by ustawiony

w pozycji 0 - z ni ej wyja nionego powodu.

Je eli transformator jest wł czany od razu na napi cie o warto ci zbli onej do warto ci

znamionowej U

1n

, to w czasie kilku okresów zmian napi cia od chwili wł czenia,

pr d chwilowy mo e osi ga bardzo du e warto ci. Maksymalna warto tego pr du

w pierwszym okresie zmian napi cia mo e przekracza nawet kilkakrotnie pr d znamionowy

transformatora, co grozi uszkodzeniem amperomierzy i watomierzy wł czonych w obwodzie

zasilania transformatora. Dlatego przed ka dym wł czeniem napi cia zasilaj cego

transformator, dobrze jest je obni y a nast pnie stopniowo zwi ksza . Je li nie ma takiej

mo liwo ci, to przed ka dym wł czeniem napi cia trzeba zwiera cewki amperomierzy

i cewki pr dowe watomierzy. Uwaga ta dotyczy ka dego wł czenia transformatora do sieci.

Pomiary, potrzebne do wykre lenia charakterystyk stanu jałowego transformatora,

wykonujemy reguluj c napi cie pierwotne U

1

(za pomoc autotransformatora AT) w zakresie

od 0 do 1, 2 napi cia znamionowego U

1n

.

Aby zmierzy znamionowy pr d jałowy I

0n

i znamionowe straty jałowe P

0n

, zasila si

transformator napi ciem znamionowym U

1n

(je li nie mo na ustawi dokładnie tej warto ci,

to szukane parametry trzeba wyznaczy z wykresów charakterystyk).

Tablica wyników pomiarów i oblicze

Pomiary

Obliczenia

U

10

U

20

I

0

P

0

ϑ

cos

ϕ

0

Lp.

V

V

A

W

–

–

Wzory do oblicze :

20

10

U

U

=

ϑ

;

0

10

0

0

cos

U

U

P

⋅

=

ϕ

.

230 V~

AT

Tr

V

1

W

A

A

X

a

x

V

2

2

6.2 BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE OBCI

ENIA

Pomiary, potrzebne do wykre lenia charakterystyk obci eniowych transformatora,

wykonujemy przy znamionowym napi ciu pierwotnym U

1n

i przy obci eniu rezystancyjnym

o pr dzie I

2

zmieniaj cym si w zakresie od 0 do 1, 2 pr du znamionowego I

2n

(dla utrzymania stałej warto ci U

1

przy zmianach pr du obci ania I

2

, trzeba

„podregulowywa " AT).

Tablica wyników pomiarów i oblicze

Pomiary

Obliczenia

I

1

P

1

U

2

I

2

P

2

η

cos

ϕ

∆

u

%

Lp.

A

W

V

A

W

–

–

%

Wzory do oblicze : P

2

=U

2

I

2

;

1

2

P

P

=

η

;

1

1

1

cos

I

U

P

⋅

=

ϕ

;

100

20

2

20

%

⋅

−

=

∆

n

n

U

U

U

u

.

6.3. BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE ZWARCIA

Zastosowanie transformatora bezpiecze stwa 230V/40V zapewnia zasilanie układu pr dem

znamionowym I

1n

przy napi ciu o warto ci skutecznej rz du kilkunastu procent napi cia

znamionowego U

1n

; nie pozwala przy tym na przypadkowe przekroczenie tego zakresu,

zapewnia natomiast wi ksz płynno regulacji napi cia zasilaj cego badany transformator.

Pomiary, potrzebne do wykre lenia

charakterystyk zwarcia transformatora, rozpoczynamy

od ustawienia takiej warto ci napi cia U

1

, przy której pr d I

1

ma warto znamionow I

1n

lub jej blisk , a nast pnie stopniowo obni amy to napi cie.

Je li uda si ustawi dokładnie warto pr du I

1n

w uzwojeniu pierwotnym, to mierzy si

od razu napi cie zwarcia U

1zn

, i znamionow moc zwarcia normalnego P

zn

. Je li nie,

to szukane parametry trzeba wyznaczy z wykresów charakterystyk zwarcia transformatora

(ale mo na te wyznaczy je analitycznie, bowiem przy zwarciu pr d jest proporcjonalny

do napi cia, natomiast moc zwarcia jest proporcjonalna do kwadratu pr du).

230 V~

AT

Tr

V

1

W

A

1

A

X

a

x

V

2

A

A

R

obc

230 V~

AT

Tr

V

1

W

A

A

X

a

x

Tr

bezp

50 V~

3

Tablica wyników pomiarów i oblicze

Pomiary

Obliczenia

U

1z

I

1z

P

z

cos

ϕ

z

Lp.

V

A

W

–

Wzór do oblicze :

z

z

z

I

U

P

⋅

=

1

cos

ϕ

.

Opracowanie sprawozdania

1. Wykre lamy charakterystyki stanu jałowego: I

0

; P

0

; cos

ϕ

0

= f ...(U

10

); wyznaczamy

z nich znamionowy pr d jałowy I

0n

i znamionowe straty jałowe P

0n

. Obliczamy warto ci

parametrów gał zi poprzecznej schematu zast pczego – ze wzorów:

n

n

Fe

P

U

R

0

2

1

≅

;

n

n

I

U

X

0

1

≅

µ

.

2. Wykre lamy charakterystyki zwarcia normalnego: I

1z

; P

z

; cos

ϕ

z

= f ...(U

1z

); wyznaczamy

z nich napi cie zwarcia I

1zn

i znamionow moc zwarcia normalnego P

zn

. Obliczamy warto ci

parametrów gał zi podłu nej schematu zast pczego oraz procentowych napi zwarcia

– ze wzorów:

n

zn

z

I

U

Z

1

1

1

≅

;

2

1

1

n

zn

z

I

P

R

≅

;

2

1

2

1

1

z

z

z

R

Z

X

−

≅

;

100

1

1

1

%

⋅

⋅

=

∆

n

n

z

Z

U

I

Z

u

;

100

1

1

1

%

⋅

⋅

=

∆

n

n

z

R

U

I

R

u

;

100

1

1

1

%

⋅

⋅

=

∆

n

n

z

X

U

I

X

u

.

3. Wykre lamy charakterystyki obci eniowe I

1

; P

1

; P

2

,

η

; cos

ϕ

1

i

∆

u

%

= f ...(I

2

);

wyznaczamy z nich warto ci:

η

n

i

∆

u

%n

(przy pr dzie znamionowym I

2n

).

Porównujemy wyznaczon warto

η

n

– z warto ci obliczon ze wzoru

zn

n

n

n

n

P

P

P

P

+

+

=

0

2

2

η

,

oraz wyznaczon warto

∆

u

%n

– z obliczon wcze niej warto ci

∆

u

R%

(przy obci eniu

rezystancyjnym s to w przybli eniu równe liczby).

4. Przedstawiamy teoretycznie uzasadnienie otrzymanych przebiegów charakterystyk

i innych wyników.