Ćwiczenie pt "Transformator" pokazuje w jaki sposób należy charakteryzować transformatory. Chcąc opisać właściwości transformatora należy zbadać natężenia i napięcia prądów płynących w cewkach transformatora w stanie jałowym, zwarcia i obciążenia.

1. 1.Pomiary w stanie jałowym.

   1. W stanie jałowym można zmierzyć prąd I0, napięcie pierwotne U10=U1n , napięcie wtórne U20 oraz moc P0 pobieraną przez transformator

   2. Obliczenia.

      1. Do obliczeń wykorzystaliśmy niżej wymienione wzory, oraz dane z tabeli pomiarowej

$$\cos\varphi_{0} = \frac{P0}{\left| U10 \right|\left| I0 \right|}$$

$$I_{0\%} = \frac{\left| I0 \right|}{\left| I1n \right|}*100\%$$

$$P_{Fe\%} = \frac{P_{\text{Fe}}}{\left| S_{n} \right|}*100\%$$

$$\upsilon = \frac{\left| U10 \right|}{\left| U20 \right|}$$

|S| = |U| * |I|

gdzie |Sn| to pozorna moc znamionowa odczytana z tabliczki znamionowej trandformatora i wynosi ona 60 W.

1. Przykłady obliczeń

I1n=1.2A (natężenie znamionowe)

Pfe = Po (zgodnie z teorią)

Tu tabela z obliczeniami z excela

1. Tabela pomiarowa nr1 wraz z schematem układu pomiarowego

2. Na podstawie Tabeli nr 1 sporządziliśmy następujące wykresy.

Charakterystyki stanu jałowego

a) I0(U₁₀)

b) P0(U₁₀)

1. Pomiary w stanie zwarcia

   1. W stanie mierzyliśmy natężenia prądów: pierwotnego I1z i wtórnego I2z, napięcie uzwojenia pierwotnego U1z oraz moc Pz pobieraną przez te uzwojenie

   2. Obliczenia.

      1. W obliczeniach wykorzystaliśmy wzory i dane z tabeli nr 2

$$cos\varphi z = \frac{\text{Pz}}{\left| U1z \right|\left| I1z \right|}$$

$$U1z\% = \frac{\left| U1z \right|}{\left| U1n \right|}*100\%$$

$$Pcu\% = \frac{Pcu}{\left| \text{Sn} \right|}*100\%$$

gdzie: Sn=60W(odczytane z transformatora)

U1n=50V

∆Pcu=Pz

1. Przykłady obliczeń

Tabela z excela

1. Tabela pomiarowa nr2 oraz schemat połączonego układu

2. Korzystając z tabeli nr2 wykreśliliśmy wykresy

Charakterystyki stanu zwarcia.

a) I1z(U₁₀)

b) Pz(I_1Z)

1. Pomiary w stanie obciążenia

   1. W stanie obciążenia mierzyliśmy napięcie i natężenie dla każdej cewki osobno, ponadto

wykonaliśmy zgodnie z instrukcją pomiar mocy w obwodzie z cewką pierwotną.

1. Obliczenia.

   1. Do obliczeń wykorzystaliśmy niżej wymienione wzory, oraz dane z tabeli pomiarowej

P2 = |U2| * |I2|

$$\eta p = \frac{P2}{P2 + Pcu + Pfe}$$

$$\eta b = \frac{P2}{P1}*100\%$$

Gdzie: Pcu + Pfe to wartosci wyliczone wyzej

1. Przykłady obliczeń

1. Tabela pomiarowa nr3 oraz schemat połączeń układu pomiarowego

2. Na podstawie Tabeli nr3 wykreśliliśmy następujące wykresy

Charakterystyki stanu obciążenia

a) P2(I2)

b) U2(I2)

c) ᶯ_b(I2)

d) ᶯp(I2)

1. Wnioski

Ćwiczenie umożliwiło zapoznanie się z budową transformatora i jego podstawowymi stanami pracy, sposobami połączeń, schematami, metodami obliczania jego schematu zastępczego

Ponadto dzięki pomiarom i późniejszym obliczeniom wyznaczyliśmy charakterystyki pracy urządzenia w stanie jałowym zwarcia oraz obciążenia .