Sprawozdanie
z
Pracowni
Elektrycznej
nr 20.
Zespół Szkół Elektronicznych
Rzeszów
ZSE w Rzeszowie
|
Pracownia elektryczna |
1996/97 |
|
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 14.
|
|
kl. II a |
GD/II/2 |
Data wykonania ćwiczenia 4.05.1997 r.
|
Badanie transformatora jednofazowego. |
Data wykonania sprawozdania 15.04.1997 r. |
Ocena |
I. Przepisy BHP.
1.Wykonując ćwiczenia należy zachować jak najdalej idące środki ostrożności zabezpieczające
przed porażeniem lub innym wypadkiem..
2. W szczególności nie należy:
- dotykać przewodów przyrządów a zwłaszcza nieizolowanych ich części po włączeniu pod
napięcie,
- dotykać bez istotnej potrzeby części uziemiającej urządzeń wodociągowych, urządzeń CO,
oraz opierać się o nie w czasie wykonywania ćwiczenia.
3. Obwód pomiarowy należy budować w ten sposób aby między zestawem przyrządów
a źródłem prądu zawsze znajdował się wyłącznik umożliwiający szybkie wyłączenie obwodu.
W czasie ćwiczenia jeden z ćwiczących uczniów powinien zajmować miejsce w pobliżu
wyłącznika wyłączającego cały układ.
4. Nie wykonywać żadnych manipulacji bez dokładnego rozeznania układu elektrycznego
i zgody nauczyciela. Zwiększyć ostrożność w dni deszczowe i dżdżyste.
II. Spis przyrządów.
1. Autotransformator.
2. Woltomierz elektromagnetyczny służący do pomiaru napięcia prądu zmiennego pracujący w
położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji 2 kV, klasie dokładności
0,5.
3. Woltomierz elektromagnetyczny służący do pomiaru napięcia prądu zmiennego pracujący w
położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji 2 kV, klasie dokładności
0,5.
4. Amperomierz elektromagnetyczny służący do pomiaru natężenia prądu zmiennego pracujący
w położeniu poziomym, sprawdzony napięciem probierczym izolacji 2 kV, klasie dokładności
0,5.
5. Amperomierz elektromagnetyczny służący do pomiaru natężenia prądu zmiennego pracujący
w położeniu poziomym, sprawdzony napięciem probierczym izolacji 2 kV, klasie dokładności
0,5.
6. Transformator U1 = 220 V U2 = 24 V I1 = 0,8 A.
III. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z parametrami technicznymi transformatora jednofazowego oraz zbadanie jego stanu jałowego, zwarcia pomiarowego i obciążenia odbiornikiem rezystancyjnym.
IV. Przebieg ćwiczenia.
1. Wyznaczanie przekładni transformatora.
Schemat układu .
|
U20 |
ϑ |
V |
V |
----- |
250 |
27 |
9,2 |
200 |
22 |
9 |
150 |
16 |
9,3 |
100 |
11 |
9 |
50 |
5 |
10 |
2. Badanie stanu jałowego .
Schemat układu .
U1N = 220 V |
|||||
U10 |
I10 |
ΔPFe |
cos ϕ |
Q |
Iϕ |
V |
mA |
W |
----- |
var |
A |
50 |
25 |
1 |
0,8 |
0,75 |
15 |
75 |
50 |
2,5 |
0,7 |
2,5 |
35,7 |
100 |
60 |
3,5 |
0,6 |
4,6 |
48 |
125 |
70 |
4,5 |
0,5 |
7,8 |
60,6 |
150 |
80 |
6 |
0,5 |
10,4 |
69,3 |
175 |
100 |
8 |
0,46 |
15,4 |
88,8 |
200 |
130 |
10 |
0,38 |
29,6 |
120 |
225 |
190 |
12 |
0,28 |
41 |
182,4 |
250 |
330 |
15 |
0,18 |
82 |
324,6 |
- współczynnik mocy 
- moc bierna
- prąd magnesujący (składowa bierna prądu)
- moc pobierana przez transformator w stanie jałowym jest zużywana na pokrycie
strat w rdzeniu
2. Badanie stanu zwarcia pomiarowego transformatora.
Schemat układu.
I1N = 0,8 A |
||||||
U1Z |
I1Z |
PZ |
cos ϕZ |
Z1Z |
R1Z |
X1Z |
V |
mA |
W |
----- |
|
|
|
5 |
140 |
1 |
1,4 |
35,7 |
51 |
37 |
10 |
300 |
3 |
1 |
33,3 |
0,3 |
32 |
15 |
420 |
5 |
0,79 |
35,7 |
0,13 |
35 |
20 |
620 |
10 |
0,8 |
32,3 |
0,06 |
32 |
22,5 |
680 |
12 |
0,78 |
33,1 |
0,04 |
33 |
- impedancja zwarcia 
- współczynnik mocy
- rezystancja zwarciowa 
- reaktancja zwarciowa
- moc pobierana przez transformator w stanie zwarcia jest tracona w uzwojeniu
4. Badanie transformatora obciążonego odbiornikiem rezystancyjnym.
Schemat układu .
U1N = 220 V U2N = 24 V I2N = 8 A |
||||
I2 |
U2 |
P1 |
P2 |
η |
A |
V |
W |
W |
----- |
2,4 |
23 |
74 |
60 |
0,81 |
3,1 |
22 |
90 |
75 |
0,83 |
3,9 |
21 |
112 |
95 |
0,84 |
4,6 |
20 |
134 |
115 |
0,85 |
5,4 |
20 |
150 |
130 |
0,86 |
5,6 |
20 |
160 |
145 |
0,9 |
6. Schematy zastępcze i wykresy wektorowe transformatora w stanie:
a) jałowym
b) zwarcia pomiarowego
c) obciążenia
V. Wnioski.
1. Przekładnię transformatora wyznacza się w stanie jałowym, i jest ona równa 
.
2. W stanie jałowym schemat zastępczy transformatora jest taki jak dla dławika. Prąd płynący
przez transformator jest mniejszy od znamionowego (od 1 % do 10 % In), moc pobierana
przez transformator jest również mniejsza (od 0,15 % do 1,5 % Pn) oraz prawie w całości jest
zamieniana na ciepło w rdzeniu.
3. W stanie zwarcia pomiarowego transformator zasila się takim napięciem UZ aby
w uzwojeniach płynęły prądy znamionowe.(Napięcie zwarcia wynosi od 4 % do 15 % Un.)
Moc pobierana przez transformator jest prawie w całości zmieniana na ciepło w uzwojeniach.
Przy zasilaniu transformatora w stanie zwarcia napięciem znamionowym płyną bardzo duże
prądy (od 7 % do 25 % IN).
4. Gdy transformator jest obciążony odbiornikiem rezystancyjnym można wówczas wyznaczyć
sprawność 
, oraz określić charakterystykę zewnętrzną czyli zależność napięcia na
uzwojeniu wtórnym U2 od prądu płynącego przez rezystancję obciążenia I2.
Do wykonania sprawozdania użyto programów:
- MS WORD 6.0 dla WINDOWS 95,
- MS EXCEL 7.0 dla WINDOWS 95,
- MS Edytor równań 2.0 dla WINDOWS 95.
V
V
U10
U20
~220 V
~220 V
A
V
W
U10
U20
~220 V
A1
V
W
U1Z
I1Z
I2Z
A2
~220 V
A1
V1
W1
U1
I1
I2
A2
V2
W2
Robc
U2
XS1
E
UXS
R1
UR1
I0
Iμ
IFe
RFe
Xμ
U1
U1
E
UR1
UXS
I0
IFe
Iμ
E
I1N
XS1
UXS1
R1
UR1
I1N=I2N'
XS2'
UXS2'
R2
UR2'
E
UXS1
UR1
UXS2'
I1N = I2N'
UR2'
XS1
R1
I1
I2'
XS2'
R2'
RFe
Xμ
Z'
Wyszukiwarka