POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Maszyn Elektrycznych
Laboratorium z Maszyn Elektrycznych Ćwiczenie nr 4  Temat: Badanie transformatora jednofazowego
Rok akademicki: 2008 / 2009 Wydział Elektryczny Elektrotechnika Studia dzienne magisterskie Grupa E-5
Uwagi:

Wyznaczenie wymiarów obwodu magnetycznego transformatora.

Parametry znamionowe i prądy znamionowe:

-moc

S_N = 1300 VA

-napięcia

str. pierwotna U1 = 220 V

str. wtórna U2 = 110 V

-częstotliwość

f = 50 Hz

-prądy

I1 = 6A

I2 = 12A

Szkic rdzenia:

20 [mm]

143 [mm]

160 [mm]

Próba stanu jałowego.

pomiary	obliczenia
U1 [V]	I1 [A]
40	0,05
60	0,09
80	0,12
100	0,16
120	0,21
140	0,26
160	0,33
180	0,42
200	0,53
220	0,74
240	1,3

Charakterystyki

c) Przebieg charakterystyki magnesowania B = f(H):

$\mathbf{z1 = 4 \times}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{U}_{\mathbf{1}}}\mathbf{\ \ \ \ \ \ \ \ z1sr =}$296

$\mathbf{z}\mathbf{2 = 4 \times}\frac{\mathbf{U}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{U}_{\mathbf{3}}}$ z2sr = 143

S=(0, 16 × 0, 14)− (2×0, 0186²×π)= 0, 0202 [m²]

$$\mathbf{B =}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{4,44 \times f \times z}\mathbf{1 \times S}}$$

$$\mathbf{H =}\frac{\mathbf{z}\mathbf{1 \times I}\mathbf{1 \times}\sqrt{\mathbf{2}}}{\mathbf{\text{lsr}}}$$

$$\mathbf{\phi =}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{4,44 \times f \times z}\mathbf{1 \times k}}$$

U[V]	B[T]	H[A/m]	U1	U2	U3	Z1	Z2	φ
40	0,267	35,83104	0,49	18	0,48	327	150	0,000276
60	0,413	64,49588	0,81	29	0,8	296	145	0,000457
80	0,563	85,99451	1,08	38	1,07	296	142	0,000609
100	0,690	114,6593	1,36	49	1,35	294	145	0,000766
120	0,840	150,4904	1,63	58	1,62	294	143	0,000919
140	0,990	186,3214	1,89	67	1,88	296	142	0,001065
160	1,111	236,4849	2,18	78	2,16	293	144	0,00123
180	1,268	300,9808	2,45	86	2,42	293	142	0,001384
200	1,399	379,8091	2,74	96	2,69	291	143	0,001548
220	1,549	530,2995	3,03	106	2,98	290	142	0,001709
240	1,655	931,6071	3,27	116	3,2	293	145	0,001845

	U1	I1	P1	U2	I2	P2	δ
	V	A	W	V	A	W	[%]
	220	5	980	100	9,4	960	55
	220	4,5	900	102	8,6	880	54
	220	4	800	102	7,6	780	52
	220	3,5	690	104	6,5	690	53
	220	3	600	102	5,6	590	53
	220	2,5	500	102	4,6	500	53
	220	2	370	104	3,4	360	52
	220	1,5	290	106	2,6	290	52
	32	5	50	8	8,8	20	75
	52	4	40	11	7,8	20	71
	52	3	30	15	5,8	20	67
	52	2	20	17	3,7	20	56
	52	1	30	23	1,6	30	48
	52	1	40	27	1	40	42
	52	2	60	30	4	60	35
	52	3	80	34	6	70	29
	52	4	110	37	8	100	25
	52	5	150	39	10	120	20

Uzwojenie strony pierwotnej posiadało przekrój kołowy, natomiast uzwojenie strony wtórnej miało przekrój prostokątny. Spoglądając na grubość tych uzwojeń można wywnioskować, iż po stronie wtórnej płynie o wiele większy prąd niż po stronie pierwotnej tego transformatora. Badany transformator jest zaliczany do transformatorów małej mocy.

Pomiar napięcia zwojowego wykonaliśmy za pomocą cewek pomiarowych wykonanych z przewodów; każda z tych cewek posiadała po 3 zwoje. Dzięki temu pomiarowi wyznaczyliśmy liczbę zwoi, która wg naszych obliczeń wynosi 296 zwoi dla strony pierwotnej i 143 zwoi dla strony wtórnej, choć najprawdopodobniej po stronie pierwotnej transformator ten posiada 300 zwoi (wynika to z przekładni tego urządzenia, która wynosi 2). Różnica ta najprawdopodobniej jest spowodowana niedokładnością pomiaru oraz jego metody. Przekładnia tego transformatora wynosi 2, więc napięcie strony wtórnej jest o połowę mniejsze, niż napięcie po stronie pierwotnej.

Następnie przeprowadzaliśmy pomiary w stanie jałowym transformatora. Po czym wyznaczyliśmy w procentach spadki napięcia. Widać że dla mniejszego obciążenia spadki są prawie stałe, tak dla drugiego przypadku wahania są w granicach 20-75 procent.