Zakład Systemów Informatycznych i Trakcyjnych w Transporcie	Imiona i nazwiska ćwiczących 1. Rżanek Jan 2. Tomaszuk Mateusz 3. Lorens Marcin	Rok II	Grupa IEPS	Zespół 4
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI		Dzień: poniedziałek	Godz. 10:15
Ćwiczenie 6. Badanie transformatorów		Data wykonania ćwiczenia 07.03.2011
		Podpis prowadzącego

1. BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE JAŁOWYM

Parametry znamionowe transformatora:

S_n = 120,00 VA

U_1n = 230,00 V

U_2n = 51,20V

$$I_{1n} = \frac{S_{n}}{U_{1n}} = \frac{120}{230} = 0,52\ A$$

$$I_{2n} = \frac{S_{n}}{U_{2n}} = \frac{120}{51,2} = 2,34\ A$$

Lp.	Pomiary	Obliczenia
	U10	U20
	V	V
1	47,50	10,60
2	70,30	15,70
3	87,16	19,60
4	102,60	22,88
5	116,30	25,90
6	128,00	28,60
7	137,70	30,70
8	148,80	33,09
9	184,80	40,90
10	200,50	44,50
11	217,20	48,30
12	230,00	51,20
13	243,60	54,00
14	261,60	58,10

Tok obliczeń:

$$\vartheta_{1} = \frac{U_{10}}{U_{20}} = 4,48$$ $$\vartheta_{7} = \frac{U_{10}}{U_{20}} = 4,49$$ $$\vartheta_{14} = \frac{U_{10}}{U_{20}} = 4,50$$	(1) $\cos\varphi_{0} = \frac{P_{0}}{U_{10} \bullet I_{0}} = 0,706$ (7) $\cos\varphi_{0} = \frac{P_{0}}{U_{10} \bullet I_{0}} = 0,761$ (14) $\cos\varphi_{0} = \frac{P_{0}}{U_{10} \bullet I_{0}} = 0,397$

Wartości odczytane z wykresu:

I_0n = A

P_0n = W

Obliczenia wartości parametrów gałęzi poprzecznej schematu zastępczego:

$$R_{\text{Fe}} \cong \frac{U_{1n}^{2}}{P_{0n}} = \Omega$$

$$X_{\mu} \cong \frac{U_{1n}}{I_{0n}} = 3,24\ \Omega$$

2. BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE ZWARCIA

Lp.	Pomiary	Obliczenia
	U1z	I1z
	V	A
1	8,65	0,38
2	12,34	0,41
3	15,66	0,52
4	18,55	0,55
5	18,82	0,62

Tok obliczeń:

(1) $\cos\varphi_{z} = \frac{P_{z}}{U_{1z} \bullet I_{z}} = 0,761$

(3) $\cos\varphi_{z} = \frac{P_{z}}{U_{1z} \bullet I_{z}} = 0,982$

(5) $\cos\varphi_{z} = \frac{P_{z}}{U_{1z} \bullet I_{z}} = 0,986$

Wartości odczytane z wykresu:

U_1zn = V

P_z.n = W

Obliczenie wartości parametrów gałęzi podłużnej schematu zastępczego oraz procentowych napięć zwarcia:

$$Z_{z1} \cong \frac{U_{1z.n}^{}}{I_{1n}} = \Omega$$

$$R_{z1} \cong \frac{P_{\text{z.n}}^{}}{I_{1n}^{2}} = \ \Omega$$

$$X_{z1} \cong \sqrt{Z_{z1}^{2} - R_{z1}^{2}} = \Omega$$

$$\text{Δu}_{Z\%} = \frac{Z_{z1} \bullet I_{1n}}{U_{1n}} \bullet 100 = \ \%$$

$$\text{Δu}_{R\%} = \frac{R_{z1} \bullet I_{1n}}{U_{1n}} \bullet 100 = \ \%$$

$$\text{Δu}_{X\%} = \frac{X_{z1} \bullet I_{1n}}{U_{1n}} \bullet 100 = \ \%$$

3. BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE OBCIĄŻENIA

Lp.	Pomiary	Obliczenia
	I1	P1
	A	W
1	0,15	31,00
2	0,17	35,50
3	0,24	52,10
4	0,28	63,30
5	0,33	74,20
6	0,34	78,00
7	0,37	84,00
8	0,54	124,00
9	0,59	134,00
10	0,63	143,00
11	0,69	157,00

Tok obliczeń:

(1) P2 = U2 • I2 = 22, 91 W (5) P2 = U2 • I2 = 64, 35 W (11) P2 = U2 • I2 = 136, 01 W (1) $\eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} = 0,74$ (5)$\ \eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} = 0,87$ (11)$\ \eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} = 0,87$	(1)$\cos\varphi_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1} \bullet I_{1}} = 0,899$ (5) $\cos\varphi_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1} \bullet I_{1}} = 0,978$ (11)$\cos\varphi_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1} \bullet I_{1}} = 0,989$ (1)$u_{\%} = \frac{U_{20n} - U_{2}}{U_{20n}} = 0,97\ \%$ (5)$\ u_{\%} = \frac{U_{20n} - U_{2}}{U_{20n}} = 3,70\ \%$ (11)$\ u_{\%} = \frac{U_{20n} - U_{2}}{U_{20n}} = 8,75\ \%$

Wartości odczytane z wykresu:

(1) η_n =

Δu_%n = %

P_2n = W

Δu_R% = %

Porównanie wyznaczonej wartości η_n – z wartością obliczoną ze wzoru

(2) $\eta_{n} = \frac{P_{2n}}{P_{2n} + P_{0n} + P_{\text{z.n}}} =$

Można zatem przyjąć iż:

(1) ≈ (2)

Porównanie wyznaczonej wartości Δu_% – z wartością Δu_R%

Δu_%n = %  ≈ Δu_R% = %

Wnioski:

Na podstawie otrzymanych przebiegów charakterystyk i innych wyników jak np. wykazaniu przybliżonych równości: Δu_%n = %  ≈ Δu_R% = % oraz wyznaczonej wartości η_n – z wartością obliczoną ze wzoru (przy obciążeniu rezystancyjnym są w przybliżeniu równymi liczbami) możemy stwierdzić, że ćwiczenie zostało wykonane poprawnie. Niedokładności na wykresach charakterystyk wynikają z minimalnych błędów urządzeń pomiarowych oraz odczytów.