ćw. 6 (sprawozdanie), Semestr IV, Wspólne, Elektrotechnika III


BADANIE TRANSFORMATORÓW

1. Badanie transformatora jednofazowego w stanie jałowym.

Pomiary

Obliczenia

Lp.

U10

U20

I0

P0

0x01 graphic

cos0x01 graphic
0

[V]

[V]

[A]

[W]

-

-

1

244

78

0,059

5,5

3,13

0,382

2

232

74

0,054

5,0

3,14

0,393

3

212

68

0,048

4,0

3,12

0,399

4

184

60

0,040

3,0

3,07

0,408

5

156

50

0,033

2,0

3,12

0,438

6

124

40

0,026

1,5

3,10

0,465

7

96

32

0,020

1,0

3,00

0,521

8

64

21

0,014

0,5

3,05

0,558

Przekładnie transformatora ϑ obliczyłyśmy ze wzoru:

ϑ =0x01 graphic

Jest to stosunek napięcia górnego do napięcia dolnego i ϑ ≥ 1!

Transformator w stanie jałowym pobiera z sieci moc czynną P0 = U1o I0 cosφ0 . Z tej zależności obliczyłyśmy cosφ0:

cosφ0 = 0x01 graphic

Następnie wykreśliłyśmy charakterystykę transformatora w stanie jałowym:

0x01 graphic

Badanie transformatora w stanie jałowym przeprowadza się przy stałej częstotliwości i przy regulowanym napięciu zasilania. Z charakterystyki P0 = f(U1o) wynika, że zmniejszenie wartości napięcia zasilania poniżej wartości znamionowej jest dopuszczalne i nie przynosi transformatorowi żadnej szkody. Natomiast zasilanie transformatora napięciem o wartości większej niż znamionowa powoduje znaczny wzrost strat mocy w rdzeniu stalowym (to może stać się przyczyną nadmiernego nagrzania i uszkodzenia fransformatora). Wzrost wartości mocy P0 świadczy o pogorszeniu się stanu izolacji między poszczególnymi blachami lub nawet o zwarciu blach pakietu. Dla bardzo małych wartości napięcia, krzywa I0=f(U10) ma przebieg pierwiastkowy, co oznacza wzrost wartości cosφ0 w funkcji napięcia, następnie krzywa I0=f(U10) przebiega prostoliniowo, czemu odpowiadają małe zmiany cosφ0 i wreszcie I0=f(U10) ma przebieg zbliżony do parabolicznego, czemu odpowiadają zmiany krzywej cosφ0=f(U10) zbliżone do hiperboli. Dla niewielkiego napięcia cosφ0 osiąga maksimum. Dla znamionowego napięcia cos φ0 ≈ 0,1.

Wykreślona przez nas charakterystyka jest bliska charakterystyce teoretycznej, niedociągnięcia wynikają z małej ilości pomiarów i błędów pomiarowych.

Korzystając z powyższego wykresu przyjmujemy znamionowy prąd jałowy i znamionowe straty jałowe:

I0n = 20 [mA] = 0,02 [A] P0n = 1 [W]

Dalej obliczyłyśmy wartości parametrów gałęzi poprzecznej schamatu zastępczego:

RFe ≈ U1n2 / P0n = 962 / 1 = 9216 [Ω]

Xμ ≈ U1n / I0n = 96 / 0,02 = 4800 [Ω]

2. Badanie transformatora jednofazowego w stanie zwarcia.

Pomiary

Obliczenia

Lp.

U1z

I1z

Pz

cos0x01 graphic
z

[V]

[A]

[W]

-

1

120

0,75

11

0,14

2

105

0,66

9

0,13

3

100

0,62

7,5

0,12

4

60

0,47

4,5

0,13

5

20

0,31

2,5

0,14

Współczynnik mocy cosφ1z transformatora w stanie zwarcia jest zależności od napięcia w uzwojeniu pierwotnym stały:

cosφ1z = 0x01 graphic

Charakterystyka dla stanu jałowego przedstawia się następująco:

0x01 graphic

Charakterystyka I1z = f(U1z) przebiega liniowo, gdyż przy stałych rezystancjach uzwojeń prądy są proporcjonalne do napięcia. Charakterystyka Pz = f(U1z ) ma przebieg zbliżony do paraboli.

Następnie przeprowadziłyśmy obliczenia parametrów gałęzi podłużnej schematu zastępczego oraz procentowych napięć zwarcia:

Zz10x01 graphic

Rz10x01 graphic

Xz1 = 0x01 graphic

Δuz% = 0x01 graphic
[%]

ΔuR% = 0x01 graphic
[%]

ΔuX% = 0x01 graphic
[%]

3. Badanie transformatora jednofazowego w stanie obciążenia przy U1 = U1n = 230V.

Pomiary

Obliczenia

Lp.

I1

P1

U2

I2

P2

η

cos0x01 graphic
1

Δu%

[A]

[W]

[V]

[A]

[W]

-

-

%

1

0,17

36

97,75

0,4

39,1

1,09

0,92

0

2

0,19

40

87,40

0,5

43,7

1,09

0,92

11

3

0,21

43

80,50

0,6

48,3

1,12

0,90

18

4

0,23

48

75,57

0,7

52,9

1,10

0,91

22

5

0,29

62

75,30

0,8

60,2

0,97

0,93

23

6

0,39

86

74,75

1,2

89,7

1,04

0,96

24

7

0,52

114

74,75

1,6

119,6

1,05

0,95

24

8

0,65

142

74,75

2

149,5

1,05

0,95

24

U2 = 0x01 graphic
, U1=const.

Moc czynną P2, oddawaną przez uzwojenie wtórne transformatora odbiornikowi obliczyłyśmy z zależności:

P2 = U2 * I2

Następnie znając moc czynną P2 i moc czynną P1 pobieraną przez uzwojenie pierwotne transformatora w sieci można policzyć sprawność tego transformatora:

η = 0x01 graphic

Współczynnik mocy cosφ1 obliczyłyśmy ze wzoru :

cosφ1 = 0x01 graphic

W naszym przypadku U20n wynosi 97,75 [V]. Możemy więc policzyć zmienność napięcia:

Δu% = 0x01 graphic

Znając zadane wielkości wykreśliłyśmy charakterystyki obciążeniowe:

0x01 graphic

Jedną z charakterystycznych własności pracy transformatora jest zakres wahań napięcia strony wtórnej przy przejściu od stanu jałowego do obciążenia znamionowego. Wprowadzono pojęcie zmienności napięcia Δu% w transformatorze. Za względu na zmniejszanie się napięcia U2 wraz ze wzrostem obciążenia czynnego charakterystyka Δu% = f(I2) powoli wzrasta. Współczynnik mocy cosφ1 ze wzrostem obciążenia czynnego I2 rośnie. Dalsze zwiększanie prądu obciążenia I2 powoduje niewielkie zmiany współczynnika mocy cosφ1. W stanie obciążenia transformator wykazuje następującą własność : im większy prąd I2 oddaje uzwojenie wtórne odbiornikowi, tym większy prąd I1 pobiera uzwojenie pierwotne ze źródła napięcia. Zagięcie charakterystyki I1 = f(I2) tłumaczy się tym, że wraz ze wzrostem obciążenia o charakterze czynnym składowa czynna prądu pierwotnego I1 jest dużo większa od składowej biernej.

Korzystając z charakterystyk wyznaczamy wartości ηn oraz Δu%:

ηn = 0x01 graphic
= 0,97 Δu%n = 0x01 graphic

i porównujemy je z:

- obliczoną wartością ηn ze wzoru:

ηn = 0x01 graphic

- obliczoną wartością ΔuR% = 25,32[%]

Otrzymujemy:

- nieznaczną różnicę wyznaczonego ηn do obliczonego (0,97 > 0,9);

- dużą różnicę dla Δu% (Δu%n = 23% ≈ ΔuR% = 25,32%).

Strona5



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawozdanie ćw3, Semestr IV, Wspólne, Elektrotechnika III
Ćwiczenie 7, Semestr IV, Wspólne, Elektrotechnika III
cw 23 sprawozdanie, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
sprawozdanie24, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
Klin, Semestr IV, Wspólne, PBM III
sprawko ćw 4, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
CW 4 wejściówka char pr-nap tyrystora, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
harmonogram 2012 korekta sklad osobowy wersja 1, Semestr IV, Wspólne, Mechanika techniczna III
tarcie, Semestr IV, Wspólne, Mechanika techniczna III
Elektronika 6, Studia, Mechatronika, Semestr IV, Podstawy elektroniki, Laborki, ćw. 6
Sprawko nasze, Studia, Mechatronika, Semestr IV, Podstawy elektroniki, Laborki, ćw. 5
spr 21, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
Elektronika 5 protokół stary, Studia, Mechatronika, Semestr IV, Podstawy elektroniki, Laborki, ćw. 5
elektronika 24 10pkt, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
Elektronika 6 protokół nowy, Studia, Mechatronika, Semestr IV, Podstawy elektroniki, Laborki, ćw. 6
23, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
Wejscie Ćwiczenie 24, Semestr IV, Wspólne, Podstawy elektroniki II
mechanasciaga, Semestr IV, Wspólne, Mechanika techniczna III
Sprawko stabilizacja napięcia, Studia, Mechatronika, Semestr IV, Podstawy elektroniki, Laborki, ćw.

więcej podobnych podstron