Ćwiczenie 1
Temat: Badanie transformatora jednofazowego.
Zagadnienia na wej ciówk :
- Co nazywamy transformatorem ?
- Co to jest uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne transformatora ?
- Czym jest przekładnia transformatora i jakimi wzorami mo na j opisać ?
- Obliczanie rezystancji zast pczej obwodów zawieraj cych mieszane
poł czenie rezystorów.
- Opisać jakie wielko ci wyra aj moc tracon przez transformator ?
1. Wyznaczanie przekładni transformatora jednofazowego.
Schemat układu pomiarowego:
Poł czyć układ według schematu. Wyznaczenie przekładni transformatora
jednofazowego polega na zmierzenia napi cia na uzwojeniu pierwotnym i
wtórnym w stanie jałowym pracy transformatora. Do pomiaru napi cia
uzwojenia pierwotnego słu y woltomierz napi cia przemiennego V1, mierzy on
napi cie U10. Napi cie U20 indukowane w uzwojeniu wtórnym mierzy si
woltomierzem V2. Przekładnie transformatora mo na obliczyć ze wzoru:
8
. = . Dla kilku ró nych warto ci napi cia U10 bliskich napi ciom
8
znamionowym odczytać napi cie wskazywane przez V1 i V2. Jako wynik
pomiaru przyj ć warto ć redni .
Wyniki pomiarów i oblicze zapisać w tabeli 1.
Tabela 1.
U10 U20 K K
rednie
V V - -
1
2. Badanie stanu jałowego transformatora jednofazowego.
Schemat układu pomiarowego:
Poł czyć układ według schematu. Transformator w stanie jałowym ma rozwarte
zaciski uzwojenia wtórnego. W obwodzie pierwotnym transformatora jest
podł czony amperomierz A1, który mierzy pr d I10, woltomierz V1, który
mierzy napi cie na uzwojeniu pierwotnym transformatora i watomierz W1, który
mierzy moc czynn pobieran przez transformator: 3 = "3 "+ 3 . Poniewa
warto ć pr du jałowego I10 jest wielokrotnie mniejsza od warto ci pr du
znamionowego I1N, straty mocy "PCU w stanie jałowym s bardzo małe i mo na
ich pomin ć. Wi c moc pobierana przez transformator w stanie jałowym jest
równa: 3 "H" 3 . Na podstawie pomiarów mo na okre lić:
3
współczynnik mocy: cosM =
8 ,
moc biern pobieran : 4 = 3 WJM
pr d magnesuj cy (składowa bierna pr du): , = , sinM
pr d strat w elazie (składowa czynna pr du): , = , cosM
Pomiary nale y wykonać w zakresie od 0,2...1,2U1N napi cia strony pierwotnej
transformatora. Wyniki pomiarów nale y zapisać w tabeli 2.
Tabela 2.
U I 'P =P cosM Q I I
C dz V C dz A C dz W - var A A
2
3. Badanie stanu zwarcia transformatora.
Schemat układu pomiarowego:
Poł czyć układ według schematu. Amperomierz A1 słu y do pomiaru pr du I1Z
w uzwojeniu pierwotnym. Napi cie zasilaj ce U1Z odczytuje si ze wskaza
woltomierza V1, a straty mocy PZ ze wskaza watomierza W1. Moc czynna
pobierana przez transformator PZ w stanie zwarcia jest w przybli eniu równe
straty mocy w uzwojeniach 3 "H" 3 . Na podstawie pomiarów mo na okre lić:
3
współczynnik mocy: cosM =
8 ,
8
impedancje zwarciow : = =
,
3
rezystancj zwarcia: 5 =
,
reaktancj zwarcia: ; = -= 5
Wskazania mierników zapisać w tabeli 3.
Tabela 3.
U I 'P =P cosM Z R X
C dz V C dz A C dz W - : : :
3
4. Badanie transformatora jednofazowego obci onego.
Schemat układu pomiarowego:
Poł czyć układ według schematu. Badania transformatora obci onego obejmuj
wyznaczenie sprawno ci � i charakterystyki zewn trznej transformatora. Sprawno ć
3
transformatora wyra a si wzorem: K = , gdzie P  moc oddawana przez transformator do
3
obci enia, P  moc pobierana przez transformator ze ródła napi cia. Charakterystyka
zewn trzna okre la zale no ć napi cia U na zaciskach uzwojenia wtórnego od pr du I
płyn cego przez rezystancje obci enia R . Rezystorem tym nale y nastawiać warto ć pr du
I w zakresie 0,2I ...1,2I . W czasie pomiarów nale y utrzymywać stał warto ć napi cia
pierwotnego równ warto ci znamionowej tego napi cia. Wyniki pomiarów zanotować w
tabeli 4.
Tabela 4.
U I P P K
C dz V C dz A C dz W C dz W -
5. Opracowanie wyników ćwiczenia.
W sprawozdaniu umie cić wszystkie schematy pomiarowe, zanotować dane mierników i
przyrz dów pomiarowych, przerysować i uzupełnić tabele pomiarowe, umie cić wszystkie
obliczenia. Narysować na papierze milimetrowym charakterystyki zale no ci U =f(I ),
�=f(I ), I =f(U ), I =f(U ). Zanotować wnioski na podstawie poni szych zagadnie :
- narysuj schemat zast pczy transformatora, zaznacz na nim pr dy I , I i I , wyja nij
ich znaczenie,
- narysuj wykres wektorowy transformatora.
4