Ćwiczenie 25

Badanie transformatora jednofazowego

1. Wyznaczenie przekładni transformatora

Przekładnię transformatora wyznacza się w stanie jałowym.Wyraża się ona stosunkiem napięcia pierwotnego do wtórnego:

ϑ=U₁₀/U₂₀

2. Badanie stanu jałowego transformatora

Transformator w stanie jałowym ma rozwarte zaciski uzwojenia wtórnego. Moc pobierana przez transformator jest tracona na pokrycie strat w rdzeniu (zjawisko histerezy i prądów wirowych). Można zatem na podstawie wykonanych pomiarów określić:

• współczynnik mocy cos φ₀ =P₀/(U₁₀ˑI₁₀)

• moc bierna pobierana Q = P₀ ˑ tg φ₀

• prąd magnesujący Iµ = I₁₀ ˑ sin φ₀

• prąd strat w żelazie I_Fe = I₁₀ ˑ cos φ₀

3. Badanie stanu zwarcia transformatora

Przy próbie zwarcia jedno z uzwojeń transformatora zwiera się. Do drugiego uzwojenia doprowadza się napięcie. Powoduje to w zasilanym uzwojeniu przepływ prądu o dużej wartości. Na leży zatem przy próbie zwarcia zasilać transformator niższym napięciem. Napięcie, które w zasilanym uzwojeniu powoduje przepływ prądu o wartości równej prądowi znamionowemu nazywa się napięciem zwarcia Uz. Moc czynna Pz pobierana przez transformator w stanie zwarcia pomiarowego jest w przybliżeniu równa stratom transformatora w uzwojeniach.

Można zatem na podstawie wykonanych pomiarów określić:

• współczynnik mocy cos φ_z =P_z/(U_1zˑI_1z)

• impedancja zwarciowa Z_1z = U_1z/I_1z

• Rezystancja zwarciowa R_1z = Pz/ I²_1z

• Reaktancja zwarciowa X_1z = \/ (Z_1z² - R_1z²)

4. Badanie transformatora w stanie obciążenia

Badanie transformatora w stanie obciążenia daje możliwość wyznaczenia sprawności wyrażonej wzorem

η = P₂ / P₁

5. Wykonanie pomiarów.

Za pomocą określić końce uzwojeń pierwotnego i wtórnego.

Ad. 1. Dla kilku różnych wartości napięcia U10 bliskich napięcia znamionowego U1n należy odczytać wskazania woltomierza V2. Napięcie U₁ nie powinno przekraczać wartości napięcia znamionowego.

Ad. 2. Pomiary wykonać w zakresie napięcia 0,2….1,2 U1n przy czym U_1n jest napięciem znamionowym strony pierwotnej transformatora.

Ad. 3. Pomiary należy wykonać w takim zakresie napięcia zasilającego, aby prąd I1z w uzwojeniu pierwotnym zmieniał się w zakresie 0,2…1,2 I_1n gdzie I1n jest to wartość prądu znamionowego strony pierwotnej transformatora.

Ad. 4. W układzie pomiarowym watomierze W1 i W2 są przeznaczone do pomiarów mocy czynnej po stronie pierwotnej i wtórnej transformatora. Rezystorem R_obc należy nastawiać wartość prądu I₂ w zakresie 0,2…1,2 I_2n, przy czym I_2n oznacza prąd znamionowy strony wtórnej

6. Literatura:

Marek Pilawski „Pracownia elektryczna”

Elżbieta Goźlińska „Maszyny elektryczne”

7. Wnioski:

• Wykreślić charakterystyki I10=f(U10), P_Fe= (U10) , Q=f(U10), IFe=f(U10), cos0=f(U10) i omówić ich przebieg i porównać z teoretycznycmi

• Wykreślić charakterystyki I1z=f(U1z), Pz=f(U1z) i porównać z teoretycznymi

• Określić napięcie zwarcia Uz i wyrazić je w procentach znamionowego napięcia pierwotnego

• Narysować schemat zastępczy transformatora

• Wyjaśnić od czego zależą straty mocy w transformatorze.

Klasa: Grupa: Ćwiczenie nr: 25
L.p.	Imię i nazwisko	Oceny			Temat ćwiczenia
1.					Badanie transformatora jednofazowego
2.
3.
4.
Data wykonania ćwiczenia:		Data oddania sprawozdania:

Dane znamionowe transformatora:

U_1N…………………….

U_2N……………………

I_1N……………………..

P ………………………

1. Wyznaczanie przekładni transformatora

Użyte przyrządy:

.......................................................................

.......................................................................

U10	U20	ϑ	ϑSR
V	V	-	-

Wzory i obliczenia

2. Badanie stanu jałowego transformatora

Użyte przyrządy:

.......................................................................

.......................................................................

………………………………………………

lp	U1n = V
		U10	I10	PFe = Po	cos o	Q	Im	IFe
		V	A	W	-	var	A	A
1
2
3
4
5
6

Wzory i obliczenia

3. Badanie stanu zwarcia transformatora

Użyte przyrządy:

.......................................................................

.......................................................................

......................................................................

lp	I1n = A
		U1z	I1z	Pz	cos z	Z1z	R1z	X1z
		V	A	W	-			
1
2
3
4
5
6

Wzory i obliczenia

4. Badanie transformatora w stanie obciążenia

Użyte przyrządy:

.......................................................................

.......................................................................

......................................................................

.......................................................................

.......................................................................

......................................................................

U1n= V		U2n= V		I2n= A
lp	I2	U2	P1	P2	
		A	V	W	W	-
1
2
3
4
5
6

Wzory i obliczenia

---