ĆWICZENIE 3^®	Michał Wiśniewski Kl. IV technik elektryk
Temat: Badanie transformatora trójfazowego.

1. Pomiar oporności uzwojeń.

1. Układ połączeń:

1.2. Pomiary:

R1A	R1B	R1C	RI śr	Uwagi
Ω	Ω	Ω	Ω
1	1	1,1	1	-

R2A	R2B	R2C	RII śr	Uwagi
Ω	Ω	Ω	Ω
0,4	0,4	0,6	0,46	-

2. Charakterystyka biegu jałowego.

2.1. Układ połączeń:

2.2. Pomiary:

Lp.	Pomiary								Obliczenia
		L1		L2		L3		-							-
		U'	I'	U''	I''	U'''	I'''	ΔPI	ΔPII	Iśr	ΔP	cosϕ	sinϕ	I cosϕ	I sinϕ
		V	A	V	A	V	A	W	W	A	W	-	-	A	A
1	220	0,28	220	0,2	220	0,21	44	92	0,23	136	0,89	0,45	0,204	0,103
2	200	0,23	202	0,14	200	0,22	32	64	0,19	96	0,84	0,54	0,159	0,102
3	190	0,18	190	0,12	191	0,20	16	52	0,16	68	0,74	0,67	0,118	0,107
4	180	0,17	180	0,12	180	0,21	12	48	0,16	60	0,69	0,72	0,110	0,115
5	170	0,15	170	0,1	172	0,2	8,5	40	0,15	48,5	0,63	0,77	0,094	0,115
6	160	0,13	162	0,08	161	0,21	8	36	0,14	44	0,65	0,75	0,091	0,105
7	150	0,13	150	0,075	151	0,12	4,5	32	0,11	36,5	0,73	0,68	0,080	0,070
8	140	0,12	142	0,07	140	0,12	4	24	0,10	28	0,66	0,75	0,066	0,075
9	130	0,11	130	0,065	131	0,1	0	20,5	0,09	20,5	0,58	0,81	0,052	0,072
10	120	0,1	122	0,06	121	0,1	0	20	0,08	20	0,69	0,72	0,057	0,057

2.2.1. Pomiary do charakterystyki biegu jałowego:

2.3. Przykłady obliczeń:

2.4. Wyznaczenie procentowego prądu biegu jałowego:


I_Sr przy U=U_n

2.5. Wykres charakterystyki: I'=f(U) I''=f(U) I'''=f(U) cosϕ=f(U) ΔP= f(U)

3. Charakterystyka zwarcia pomiarowego.

3.1. Układ połączeń:


3.2. Pomiary:

U	II	III	Un	U%
V	A	A	V	%
6,7	3,6	16	500	1,34

3.3. Przykłady obliczeń:

U dla I_I=I_z=I_n

4. Charakterystyka obciążenia.

4.1. Układ połączeń:

4.2. Pomiary:

Lp.	Pomiary								Obliczenia
		U1	I1	PI	PII	U2	I2'	I2''	I2'''	Pz	P1	P2	I2śr	cosϕ1	η
		V	A	W	W	V	A	A	A	W	W	W	A	-	-
1	224	0,22	-50	100	58	0	0	0	147,8	50	0	0	0,34	0
2	224	0,5	80	220	58	1,7	1,4	1,6	336	300	261	1,5	0,89	0,87
3	224	0,7	180	320	58	2,7	2,5	2,6	470,4	500	452,4	2,6	1,06	0,9
4	224	1	280	400	58	3,7	3,5	3,6	672	680	626,4	3,6	1,01	0,92
5	224	2,3	720	840	58	8,8	8,2	8,6	1546,6	1560	1479	8,5	1	0,94
6	224	3,4	1080	1160	58	17,5	16	17,5	2284,8	2240	2958	17	0,98	1,32

4.3. Przykłady obliczeń:

6. Wykaz przyrządów:
W LW-1 0,5 2102347/72

W LW-1 0,5 2102220/72

W LW-1 0,5 2101053/72
W LW-1 0,5 06717/95

A LE-3P 0,5 1310038.77

A LE-3P 0,5 0703.93

A LE-3P 0,5 0923.91

A LE-3P 0,5 1311114.77

A LE-3 0,5 11117.91

Uni UM-112B 2,5 03315,95

Uni UM-112B 2,5 98058

Uni UM-112B 2,5 98042

7. Wnioski:

Ad.1.

- oporności uzwojeń pierwotnych transformatora trójfazowego są takie same w dwóch fazach, w fazie trzeciej jest większe o 10%.

- oporności uzwojeń wtórnych transformatora są takie same w dwóch fazach, w trzeciej jest większa o 50%.

- ponieważ oporność uzwojeń pierwotnych jest większa od oporności uzwojeń wtórnych można stwierdzić, że uzwojenia pierwotne mają większą liczbę zwojów od uzwojeń wtórnych.

- w ćwiczeniu użyty transformator jest transformatorem obniżającym napięcie.

Ad.2.

1. Z przeprowadzonych pomiarów transformatora w stanie jałowym wynika, że zmniejszanie wartości napięcia zasilania powoduje spadek natężenia prądu i spadek mocy pobieranej ze źródła napięcia przez każdą z faz.

2. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń można wyciągnąć następujące wnioski:

- transformator w stanie jałowym pobiera małą moc czynną. Wraz ze spadkiem napięcia zasilania maleje moc czynna pobierana przez transformator ze źródła napięcia.

- współczynnik mocy transformatora cosφ wraz ze spadkiem napięcia zasilania maleje, a więc rośnie kąt przesunięcia fazowego napięcia względem prądu.

- składowa czynna prądu, która jest prądem strat w żelazie I_Fe=I•cosφ maleje ze spadkiem napięcia zasilania.

- składowa bierna prądu Iμ=I•sinφ, która jest prądem magnesującym rdzeń maleje ze spadkiem napięcia zasilania.

- przy napięciu zasilania 220V składowa czynna prądu ma wartość dwukrotnie większą od składowej bierne. W miarę spadku napięcia zasilania obie składowe osiągają zbliżone wartości.

- obliczona w punkcie 2.4. wartość prądu biegu jałowego stanowi 6,76% prądu znamionowego.

Ad.3.

W stanie zwarcia pomiarowego napięcie zasilania U_Z powinno mieć taką wartość, aby w uzwojeniach transformatora płynęły prądy o wartościach nominalnych. Napięcia zwarcia transformatorów energetycznych są znormalizowane i wynoszą 4% - 15% napięcia nominalnego. Obliczona wartość dla transformatora użytego w ćwiczeniu jest dużo mniejsza i wynosi

U_Z=1,34% U_n

Ad.4.

1. Z przeprowadzonych pomiarów transformatora w stanie obciążenia wynika, że pomimo wzrostu obciążenia napięcie zasilania i napięcia obciążenia były stabilne.

2. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń możemy wyciągnąć następujące wnioski:

- moc pozorna i czynna pobierana przez transformator ze źródła napięcia rośnie w miarę wzrostu obciążenia transformatora.

- moc czynna oddawana przez transformator do obciążenia rośnie w miarę wzrostu obciążenia. W punkcie 6 obliczona mac P₂ oddana przez transformator jest większa od mocy P₁ pobieranej ze źródła napięcia zasilania. Wynik pomiaru błędny. Błąd wynika prawdopodobnie z niewłaściwego pomiaru wartości prądów w uzwojeniu wtórnym.

- współczynnik mocy cosφ rośnie w miarę wzrostu obciążenia, a więc maleje kąt przesunięcia fazowego napięcia względem prądu. W pozycji 3 i 4 cosφ nieznacznie przekracza 1.

- sprawność transformatora rośnie w miarę wzrostu obciążenia i jest największa, gdy transformator pracuje przy obciążeniu znamionowym. W pozycji 6 obliczona sprawność wyniosła 1.32 co jest wartością błędną. Błąd prawdopodobnie wynika z niewłaściwego pomiaru prądu w uzwojeniu wtórnym transformatora.

1

---