19409 skrypt094 (2)

182 Laboratorium {‘odstaw Elektrotechniki 1

12.1.3. Transformator powietrzny

Transformatorem powietrznym (bezrdzeniowym) nazywamy układ dwóch cewek magnetycznie sprzężonych, nawiniętych na rdzeniu z materiału niefenomagnetycznego, nie połączonych ze sobą elektrycznie. Sprzężenie magnetyczne pomiędzy uzwojeniami transformatora tego tynpu nie jest zbyt dobre i przeważnie charakteryzuje się on dużym rozproszeniem. Transformatory takie znajdują zastosowanie w urządzeniach wielkiej częstotliwości, w miernictwie elektrycznym i automatyce.

U

O-

O- ■ ■ O---

Kys.lŻ.ó. Schemat transformatora powietrznego.

Równania napięciowe dla obwodów pierwotnego i wtórnego są następujące:

(12.12)

(12.13)

(R2 ⁺ j-wT.₂)-l2 - j to-M Ij = -U₂ = -Z_p l2

Prąd strony pierwotnej transformatora, przy zadanym napięciu zasilającym Ul zależy od parametrów obu uzwojeń oraz impedancji obciążenia:

Impedancję wejściową transformatora powietrznego określa zależność:

i<2 + j • ar • 1-2 + Z-o

W przypadku gdy obciążenie transformatora stanowi rezystancja (Zo=Rq), wtedy:

^Rwe

- Rą +

tn²'M²(R2-t-RQ)

(R2 + ^r0)² + “²'^l2²

(12.16)

X_we =co-

u-

co²-M²I.,2

(R₂ + Ro)² + “²L2²

(12.17)

Z powyższych wzorów wynika, że obwód wtórny transformatora sprzężony magnetycznie z obwodem pierwotnym powoduje zwiększenie rezystancji i zmniejszenie reaktancji obwodu wejściowego.

12.2. WYKONANIE ĆWICZENIA

12.2.1. Wyznaczanie parametrów pojedynczych cewek

Parametry cewek wyznaczamy na podstawie pomiarów napięcia, prądu i mocy w układzie zestawionym wg schematu z rys. 12.7.

Pomiarów dokonujemy dla każdej z dwóch cewek osobno, przy trzech różnych wartościach napięcia zasilającego. Wyniki pomiarów notujemy w tablicy 12.1.

Tablica 12.1

cewka	Lp-		Pomiary			Obliczenia		"
		U	I	P	Z	R		L
		V	A	W	n	o	a	mH
	1
1	2
	3					*
	1
2	2
	3
R	1 =		M =		r2		^r2 =