BADANIE TRANSFORMATORA 3 - FAZOWEGO.

1.WSTĘP

Celem ćwiczenia jest zbadanie trzech stanów pracy transformatora:

• jałowego

• zwarcia

• obciążenia.

Schemat zastępczy transformatora :

Dane znamionowe transformatora:

- typ : T3wb nr 678648

- Moc znamionowa : 2,5 kVA

- Grupa połączeń : Yy0

- Napięcie znamionowe strony pierwotnej : U1=380V

- Napięcie znamionowe strony wtórnej : U2=133V

- Prąd znamionowy : I1=3,8A

- Prąd znamionowy : I2=10,85A

- Napięcie zwarcia : 4,25% Un

2.POMIAR PRZEKŁADNI TRANSFORMATORA

Podstawowym parametrem transformatora jest przekładnia zwojowa transformatora :

ϑ=z₁/z₂

z₁- l.zwojów uzw.górnego napięcia

z₂ - l.zwojów uzw.dolnego napięcia

Skuteczne wartości indukowanych napięć wynoszą odpowiednio :

E₁=4,44*f*z₁*φ

E₂=4,44*f*z₂*φ

Można zapisać wtedy przekładnię zwojową jako :

ϑ_z=E₁/E₂

Ponieważ w stanie jałowym transformatora U_1f≈E₁,więc najdokładniejszy pomiar przekładni ma miejsce w stanie jałowym dla U₁=U_1n

W naszym przypadku :

ϑ_z=U_1f/U_2f

ϑ_z=380/133=2,86 [V/V]

3.STAN JAŁOWY TRANSFORMATORA

Schemat układu pomiarowego.

TABELA POMIARÓW :

U1			P0		I1		I2		I3		I0		U2		cos(ϕ0)
[V]			[W]		[A]		[A]		[A]		[A]		[V]		------
200	10	0.007		0.006		0.008		0.007		70
250	15	0.04		0.02		0.05		0.036		85
300	20	0.11		0.07		0.12		0.1		100
320			23		0.16		0.12		0.18		0.153		110
350			38		0.25		0.18		0.29		0.24		120
370			58		0.34		0.25		0.39		0.32		125
380			68		0.38		0.28		0.44		0.36		130
400	97	0.5		0.38		0.6		0.49		138
420			139		0.62		0.48		0.72		0.6		142

Obliczenie parametrów poprzecznych :

,

Dla stanu jałowego P_o=ΔP_fe i dla U₁=360 V, I_o=0,255 A, P_o=29 W mamy:

R_fe=4469 Ω - określa straty mocy czynnej w rdzeniu

X_μ=815 Ω - reaktancja magnesowania

4..STAN ZWARCIA TRANSFORMATORA

Występuje gdy strona pierwotna jest zasilana,a strona wtórna jest zwarta.

Układ zasilamy napięciem równym napięciu zwarcia.

Schemat układu pomiarowego :

TABELA POMIARÓW :

U1	Pz	I1	I2	I3	IZ	Cos(ϕz)
[V]	[W]	[A]	[A]	[A]	[A]	[-]
3	11.25	1.2	1.35	1.7	1.42
6	21.75	1.8	1.8	1.9	1.83
9	39	2.25	2.55	2.75	2.52
12	66.75	3.15	3	3.6	3.25
15	90	3.45	3.8	4	3.75
16	100.5	3.55	4.1	4.25	3.97

Obliczenia parametrów podłużnych schematu zastępczego :

Obliczenia wykonujemy dla I_S=3,33 [A]

Rz=2,209 Ω

R1=R2'=1,105 Ω

R2=0,135 Ω

Zz=4,204 Ω

Xz=4,2 Ω

X1=X2'=2,1 Ω

X2=0,257 Ω

5.STAN OBCIĄŻENIA TRANSFORMATORA

Występuje gdy strona pierwotna transformatora jest zasilana, a jego strona wtórna obciążona odbiornikiem.

Transformator zasilamy napięciem znamionowym U1n=380 V.

Schemat układu pomiarowego :

TABELA POMIARÓW :

U1	U2	P1	P2	I1	I2	I3	Isr	I
[V]	[V]	[W]	[W]	[A]	[A]	[A]	[A]	[A]
380	132	600	60	0.9	0.75	1		2
380	132	780	100	1.2	1.1	1.3		3
380	130	940	120	1.5	1.5	1.7		4
380	129	1160	160	1.9	1.95	2.1		5
380	128	1340	200	2.2	2.4	2.5		6
380	127	1760	280	2.9	2.8	3.35		8
380	126	2000	400	3.6	4.45	4.3		10

1.Zależność wsp. mocy od napięcia cos ϕ₀=f(U₁).

2.Zależność prądu w stanie jałowym I₀=f(U₁).

3.Zależność mocy pobieranej w stanie jałowym P₀=f(U₁).

4.Zależność prądu zwarcia od napięcia Iz=f(U₁).

5.Zależność wsp. mocy w stanie zwarcia od napięcia cos ϕ_z=f(U₁).

6.Zależność mocy Pz od napięcia Pz=f(U₁).

7.Napięcie na zaciskach wyjściowych w funkcji prądu obciążenia.

8.Sprawność tr-fo w funkcji prądu obciążenia.

9.Prąd pobierany przez tr-fo w funkcji prądu obciążenia.

10.Zależność mocy pobieranej przez tr-fo od mocy oddawanej.

6. WNOSKI I SPOSTRZEŻENIA.

Na podstawie otrzymanych wykresów stwierdzamy iż pomiary zostały wykonane dość dokładnie. W stanie jałowym zasilenie transformatora napięciem większym niż znamionowe powoduje znaczny wzrost prądu magnesowania Io. Jednak prąd ten stanowi, co widać z wykresu około 0,1 prądu znamionowego(mały transformator)i jego udział jest niewielki. Z pomiarów w stanie zwarcia i jałowym określaliśmy parametry schematu zastępczego. Widać stąd iż parametry poprzeczne(związane z rdzeniem)są dużo większe niż parametry podłużne(związane z uzwojeniami).

Na podstawie charakterystyki zewnętrznej transformatora można stwierdzić iż obciążaliśmy go odb. o charakterze rezystancyjnym. Natomiast z charakterystyki sprawności widać że transformator powinien pracować w warunkach zbliżonych do znamionowych bowiem wtedy sprawność jest największa. Im bardziej odbiegamy od tych warunków tym mniejsza sprawność transformatora.

I₁

R₁

X₁

I₂

R₂

X₂

U_1f

X_μ

R_fe

I₀

E₁ = E₂'

U_2f'

A₁

A₂

A₃

P₁

P₂

V₁

V₂

Tr-fo

Tr-fo

A_z

V₁

P₂

P₁

A₃

A₂

A₁

Tr-fo

V₂

V₁

P₂

P₁

A₃

A₂

A₁

A

R

cos ϕ₀

cos_z

Derymacki Andrzej

Bylicki Grzegorz

Dziewiecki Arkadiusz

Frejlich Dariusz

Karaś Bartłomiej

---