Badanie dławika i transformatora

1. Cel

ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej dławika,

wyznaczenie parametrów schematu zastępczego dławika oraz badanie transformatora w stanie
biegu jałowego i zwarcia.

Uwaga !
Załączenie zasilania układu następuje po sprawdzeniu poprawności połączeń przez
prowadzącego.

2. Badanie

dławika

Zmierzyć rezystancję dławika D przy pomocy multimetru. Przekrój rdzenia transformatora to
15mm x 8mm.
Połączyć układ zgodnie ze schematem przestawionymi poniżej:

Generator ustawić w tryb pracy harmonicznej o częstotliwości 50Hz. Wykonać serię
pomiarów przy ustalonej częstotliwości generatora i zmianie amplitudy od 0 do Vmax.
Maksymalną wartość napięcia ustalić z prowadzącym zajęcia. Wypełnić tabelę pomiarową:

Pomiary Obliczenia

U

I

φ

Fe

P

Fe

G

B

P

cos

φ

[V] [A] [º]

[W]

[S]

[S]

[W]

-

0

…

Vmax

W tabeli uzupełnić wartości w zbiorczej kolumnie obliczenia, aby wyznaczyć parametry
elementów schematu zastępczego jak na rysunku:

Dla napięcia Vmax zarejestrować przy pomocy oscyloskopu napięcie na Rezystorze R1.
Wyjaśnić przyczyny zniekształcenia sygnału.
Narysować charakterystykę prądowo-napięciową dławika.

4. Stan

zwarcia

transformatora

Wykonać pomiar rezystancji uzwojenia pierwotnego i wtórnego transformatora.
Połączyć układ jak na schemacie:

Przy częstotliwości generatora 50Hz wykonać serie pomiarów zmieniając amplitudę od 0V do
wartości, przy której prąd w uzwojeniu wtórnym

2

i

osiągne wartość Imax.

Wypełnić tabelę pomiarową:

Pomiary

Obliczenia

1

U

1

I

2

I

φ

'

1

2

R

R

=

'

1

2

r

r

X

X

=

P

cos

φ

[V] [A] [A]

[º]

[

Ω] [Ω]

[W]

-

0

…

Imax

Wyznaczyć przekładnię prądową transformatora.
Narysować charakterystyki:

1

( )

P

f U

=

,

1

1

( )

I

f U

=

,

1

cos

( )

f U

φ

=

,

1

( )

f U

φ

=

,

2

1

( )

I

f U

=

.

5

Stan biegu jałowego transformatora

Połączyć układ jak na schemacie:

Wykonać serię pomiarów dla napięcia od 0V do Vmax i wypełnić tabelę pomiarową.

Pomiary Obliczenia

1

U

1

I

2

U

φ

P

Fe

P

Fe

G

B

cos

φ

[V] [A] [V] [º] [W] [W] [S]

[S]

-

0

…

Vmax

Wyznaczyć przekładnię napięciową transformatora.
Wyznaczyć wartości parametrów dla schematu zastępczego:

Narysować wykres wskazowy dla stanu biegu jałowego oraz charakterystyki:

1

( )

P

f U

=

,

1

1

( )

I

f U

=

,

1

cos

( )

f U

φ

=

,

1

( )

f U

φ

=

.

6 Pętla histerezy

Połączyć układ jak na schemacie:

R1=4

Ω, R2=660kΩ, C=1uF

Dla określonego napięcia generatora i kilku (np. 5) wybranych częstotliwości od 10Hz do
300Hz zarejestrować pętle histerezy. Skomentować zmiany histerezy w funkcji
częstotliwości.

7. Wymagania

Impedancja, reaktancja.
Wykresy wskazowe napięć i prądów w układach prądu zmiennego. Przesuniecie fazowe.
Pętla histerezy.
Schemat zastępczy transformatora.
Pomiar mocy czynnej w obwodach prądu przemiennego.
Dławik, transformator – budowa, zasada działania, wykresy wskazowe, schematy zastępcze.

8. Literatura

Ciosk K., Gierczyk E., Włodarczyk M.: Laboratorium elektrotechniki. Politechnika
Świętokrzyska. Kielce 2002.
Pasko M., Stec K., Topór-Kamiński L.: Ćwiczenia laboratoryjne z elektrotechniki
teoretycznej. Gliwice 2001.
Kozłowski J.: Laboratorium elektrotechniki teoretycznej. Poznań 1998.
Syrzycki A.: Laboratorium elektrotechniki. Warszawa 2003.
Bolkowski S.: Podstawy elektrotechniki.
Bek. J i inni.: Laboratorium z podstaw elektrotechniki. Politechnika Łódzka, 1998.