POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI ZAKŁAD ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI temat ćwiczenia: Transformator jednofazowy wydział Mechaniczny kierunek : MECHANIKA I BUDOWA MASZYN rok akad. 1999/2000 data wykonania ćwiczenia 07.04.00 nr ćwiczenia 3.0 grupa lab. M-35 nr zespołu 1
Skład osobowy zespołu	Ocena	Data	Podpis
Marcin Klein
Przemysław Kotzbach
Andrzej Cieszyński
Krzysztof Wieczorek

CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową transformatora jednofazowego, z zasadą jego działania, oraz wyznaczenie charakterystyk transformatora w stanie jałowym, zwarcia i obciążenia.

POMIARY DOKONANE PODCZAS ĆWICZENIA.

Dane :

U_N=220V R₁ = 3.5 Ω

J_N=1,25A R₂ = 34,2 Ω

S_N=275VA t₀ =20⁰ C

BADANIE TRANSFORMATORA W STANIE JAŁOWYM.

Transformator zasilany jest z regulowanego źródła napięcia (autotransformator AT). Przyrządy pomiarowe wskazują odpowiednio:

- amperomierz: I₁₀ - prąd stanu jałowego

- watomierz: P₁₀ - pobieraną z sieci moc czynną

- woltomierz: U₁₀ - napięcie zasilające transformator

	Wielkości pomierzone				Wielkości obliczone
Lp	J10 [A]	P10 [W]	U10 [V]	U20 [V]	Δ Po	cos ϕ	ϑ
1	0,080	9	250	164	8,98	0,45	1,52
2	0,068	7	220	148	6,98	0,47	1,49
3	0,054	5	185	124	4,99	0,50	1,49
4	0,040	3	140	92	2,99	0,54	1,52
5	0,026	1	75	48	1,00	0,51	1,56

Przykład obliczeń:

Moc czynna:

wynik dla pierwszego pomiaru:

Współczynnik mocy cos φ

wynik dla pierwszego pomiaru:

Przekładnia transformatora:

wynik dla pierwszego pomiaru:

Wykres zależności J₁₀=f(U₁₀)

Wykres zależności P₁₀=f(U₁₀)

Wykres zależności U₂₀=f(U₁₀)

Wykres zależności ΔP_Fe=f(U₁₀)

Wykres zależności cosϕ₁₀=f(U₁₀)

STAN ZWARCIA

Lp	J12 [A]	P12 [W]	U12 [V]	cos ϕ
1	1,3	72	82	0,68
2	1,05	49	68	0,69
3	0,85	34	56	0,71
4	0,65	20	43	0,72
5	0,45	10	31	0,72
6	0,25	3	18	0,67

Przykład obliczeń:

Współczynnik mocy cos φ

wynik dla pierwszego pomiaru:

Wykres zależności J₁₂=f(U₁₂)

Wykres zależności P₁₂=f(U₁₂)

Wykres zależności cosϕ₁₂=f(U₁₂)

STAN OBCIĄŻENIA.

Lp	Jlość żarówek	J1 [A]	P1 [W]	U1 [V]	U2 [V]	J2 [V]	cos ϕ	η
1	0	0,060	7	220	144	0	0,53	0,00
2	2	0,115	30	220	140	0,17	1,19	0,79
3	4	0,275	54	220	140	0,34	0,89	0,88
4	6	0,385	76	220	132	0,50	0,90	0,87
5	8	0,490	97	220	128	0,66	0,90	0,87
6	10	0,600	118	220	124	0,80	0,89	0,84

Przykład obliczeń:

Współczynnik mocy cos φ

wynik dla pierwszego pomiaru:

Sprawność transformatora:

wynik dla pierwszego pomiaru:

Wykres zależności U₂=f(J₂)

Wykres zależności J₁=f(J₂)

Wykres zależności P₁=f(J₂)

Wykres zależności cosϕ₁=f(J₂)

Wykres zależności η=f(J₂)

WNIOSKI.

Na podstawie otrzymanych wyników sporządzone zostały charakterystyki dla poszczególnych stanów transformatora. Z wykresu zależności J₁₂=f(U₁₂) została odczytana wartość napięcia zwarcia które w naszym przypadku wyniosło 66 V. Następnie obliczyliśmy procentową wartość napięcie zwarcia które wyniosło 30%. Wielkość ta jest wielkością charakteryzującą transformator i powinna i wynosić U_z%=4% dla mniejszych, a dla większych- U_z%=12% transformatorów.

W stanie jałowym zauważyć można, że wraz ze wzrostem napięcia U₁₀ rośnie także wartość strat jakie powstają w rdzeniu ΔP_Fe.

1

J₂

2

1

AT

A

W

A

P₁

J₁

~220

V

V

U₂

R_odb

U₁

2

1

---