DSCF0365

LABORATORIUM O AMD2007

KATEDRA ELEKTROTECHNIKI Temat ćwiczenia:

BADANIA I POMIARY TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO

Wprowadzenie

Transformator służy do przetwarzania energii elektrycznej prądu przemiennego z jednej wartości napięcia na inną wartość napięcia. Składa się z rdzenia oraz umieszczonych na nim uzwojeń pierwotnego i wtórnego. Rdzeń transformatora, w celu zmniejszenia strat na prądy wirowe i histcrczę, jest wykonany z pakietu izolowanych między sobą blach stalowych o wzbogaconej zawartości krzemu (blach transformatorowych). Przedmiotem badania jest transformator jednofazowy, a celem ćwiczenia jest:

♦    pomiary w stanie jałowym - wyznaczenie strat w Żelazie i charakterystyk stanu jałowego

♦    pomiary stanu zwarcia - wyznaczenie napięcia zwarcia i strat w miedzi

♦    wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora

♦    wyznaczenie charakterystyk roboczych (w stanie obciążenia)

Dla matematycznego opisu transformatora stosuje się schemat zastępczy, w których uzwojenie pierwotne może być odwzorowane za pomocą rezystancji R\ i reaktancji X\» uzwojenie wtórne — rezystancji Ri i reaktancji Aj. Separację obwodów pierwotnego i wtórnego zapewnia transformator idealny o przekładni n. Górne indeksy prim przy symbolach impedancji. rezystancji i reaktancji, oznaczają przeniesienie odpowiednio tych wielkości ze strony wtórnej na stronę pierwotną transformatora wg wzoru:

2>n^ł-2,    R',-n^!-R_:    X'.«n²-X₃

Straty mocy transformatora dzielimy na straty w rdzeniu APr* (straty w zelazie; rezystancja Ru) i straty w uzwojeniach transformatora APc« (straty w miedzi; rezystancja RcmX

AP = AP*+A/J*.

Parametry schematu zastępczego obliczamy dla wartości znamionowych prądów i napięć transformatora 1. Pomiary w stanie jałowym transformatora

Pomiary przeprowadzamy w układzie jak na rysunku. Stronę pierwotną transformatora zasilamy z autotransformatora. regulując napięcie w granicach 20 ♦ 110% znamionow ego napięcia strony pierwotnej (odczytać dane znamionowe transformatora z jego tabliczki znamionowej). Należy wykonać około 15 pomiarów, wśród pomiarów powinien znaleźć się pomiar dla Uin (napięcie znamionowe).

Badany

R>s 2 Układ do pomiaru stanu jałowego transformatora jednofazowego

Wyniki pomiarów należy zanotować w tabeli i na ich podstawie obliczyć n Rf+ X_f cos«*v Na podstawie pomiarów wykreślić charakterystyki stanu jałowego: P$ ^m f(UA h * cos^ /

Wzory do obliczeń:

nn w&

m$>

S

V_xttL

r.

«

/(dna

bP-	Ut. _ m	03$ I /|. m iai	p. [WJ	Rr, 101	A> |Q1	«#pa	"
. !J '
14.
15.			1 .-i

2. Pomiary w stanie obciążenia transformatora

Pomiary w stanie obciążenia transformatora przeprowadzamy w układzie jak na rysunku. Zmieniając rezystancję obciążenia Ra (zestaw żarówek) wykonujemy około 12-15 pomiarów, przy czym ostatni pomiar należy przeprowadzić dla prądu strony pierwotnej równym 1.1 Iih; wyniki notujemy w tabeli. Odczytujemy ż charakterystyki maksymalną sprawność i porównujemy ją z sprawnością maksymalną otrzymaną z obliczeń.

Badany

RysJ. Układ do pomiaru transformatora jednofazowego w stanie obciążenia _Tabela 2 pomiarów i obliczeń dla stanu obciążenia

Wzory do obliczeń: Pi = U;l; (obciążenie rczystancyjne. ą.xosoi " 1)

+/fj aR,+n³R_:

I—

JJ-rSfi- I    p

---jj-f h* 1-flOOK

C/j/jcospy +Ą+R,

Przy założeniu, że cos9} 2 oraz Uf nic zalezą od    można wykazać. że sprawność osiąga maksimum,

gdy straty w uzwojeniach są równe stratom w żelazie, tj. dla RHi " Pan> gdzie Pcw jest wskazaniem watomierza przy znamionowym napięciu strony pierwotnej.

1 ^ i Oi Lp. | ,V|		// IAI	>*?■	rffii	Pi I Ał/r j __ 1 ą IWj |V1
1. uw				_!__1_1_1-lal
wk		ta
15. |tlui		UhM

Na podstawie pomiarów i obliczeń wykreślamy charakterystyki obciążeniowe transformatora. h “ ft/;), cosę>; -    7a?* %). Ui “ tófc AUf"