Badanie transformatora jednofazowego

Zespół Szkół Technicznych
rok szkolny
PRACOWNIA ELEKTRYCZNA
I ELEKTRONICZNA
w Skarżysku-Kamiennej
Sprawozdanie
z ćwiczenia nr ……………
…………………
………………………………………………………
imię i nazwisko
Temat ćwiczenia:
klasa
grupa
………
………
data wykonania
BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO
…………………
I. Cel ćwiczenia:
Poznanie budowy i właściwości transformatora jednofazowego.
II. Wykaz zagadnień do przygotowania ćwiczenia.
1. Co to jest transformator?
2. Jakie zjawisko wykorzystywane jest w transformatorze?
3. Z jakich zasadniczych części składa się transformator?
4. Co to jest uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne?
5. Co to jest przekładnia transformatora?
6. Kiedy transformator pracuje w stanie jałowym, a kiedy w stanie zwarcia?
III. Przebieg ćwiczenia.
A. Pomiar rezystancji uzwojeń
1. Schemat pomiarowy.
2. Tabela pomiarów.
Lp
Uzwojenie
pierwotne
( 1 – 1’ )
Uzwojenie
wtórne
( 2 – 2’ )
3. Obliczenia.
R
Rśr
U
I
R1
R2
3
R3
1
2
3
1
2
3
U
I
V
A
R
Rśr
Badanie transformatora jednofazowego
strona 2 z 7
B. Pomiar rezystancji izolacji
1. Schemat pomiarowy.
Stosunek wartości rezystancji R60 po 60 s trwania pomiaru do wartości rezystancji
R15 po 15 s, nazywa się współczynnikiem absorpcji i umożliwia ocenę stopnia
zawilgocenia izolacji.
2. Tabela pomiarów.
R15
R60
M
M
R60
R15
—
Uzwojenie pierwotne – rdzeń
Uzwojenie wtórne – rdzeń
Uzwojenie pierwotne – uzwojenie wtórne
3. Obliczenia.
R60
R15
C. Wyznaczanie przekładni transformatora
W czasie pomiarów napięcie U1 nie powinno przekraczać wartości napięcia
znamionowego.
1. Schemat pomiarowy.
Badanie transformatora jednofazowego
2. Tabela pomiarów.
Lp
strona 3 z 7
U1
U2
V
V
śr
—
—
1
2
3
3. Obliczenia.
U1
U2
1
śr
2
3
3
D. Próba stanu jałowego
Nastawiając za pomocą autotransformatora wartość napięcia U1 od 1,1 U1n do 0,3 U1n,
odczytywać wskazania mierników; wyniki zanotować w tabeli.
U1n – napięcie znamionowe strony pierwotnej transformatora.
1. Schemat pomiarowy.
2. Tabela pomiarów.
Lp
U1
V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I0
PFe
A
W
cos
–
0
Q
I
IFe
var
A
A
Badanie transformatora jednofazowego
strona 4 z 7
3. Obliczenia.
cos
0
0
PFe
U1 I 0
arc cos (cos
Q
PFe tg
I
I 0 sin
I Fe
I 0 cos
0
)
0
0
0
4. Wykreślić charakterystyki transformatora w stanie jałowym.
a) Straty w rdzeniu w funkcji napięcia zasilania
–
b) Prąd w stanie jałowym w funkcji napięcia zasilania –
c) Moc bierna w funkcji napięcia zasilania
–
PFe=f(U1)
I0=f(U1)
Q=f(U1)
Badanie transformatora jednofazowego
strona 5 z 7
E. Próba zwarcia pomiarowego
Nastawiając za pomocą autotransformatora wartość prądu I2 od 1,1 I2n do 0,3 I2n,
odczytywać wskazania mierników; wyniki zanotować w tabeli.
I2n – prąd znamionowy strony wtórnej transformatora.
1. Schemat pomiarowy.
2. Tabela pomiarów.
Lp
U
I1
V
A
Pz
W
I2
cos
A
–
z
1
2
3
4
5
6
3. Obliczenia.
cos
z
Pz
Uz Iz
4. Wykreślić charakterystyki transformatora w stanie zwarcia
a) Straty w uzwojeniu w funkcji napięcia zasilania
–
b) Prąd zwarcia w funkcji napięcia zasilania
–
c) Współczynnik mocy w funkcji napięcia zasilania
–
Pz=f(U1)
Iz=f(U1)
cos z =f(U1)
Badanie transformatora jednofazowego
strona 6 z 7
F. Badanie transformatora obciążonego
Regulując za pomocą rezystora Robc wartość prądu I2 od 1,1 I2n do 0,3 I2n, odczytywać
wskazania mierników; wyniki zanotować w tabeli.
I2n – prąd znamionowy strony wtórnej transformatora.
1. Schemat pomiarowy.
2. Tabela pomiarów.
Lp
I2
U2
P2
P1
A
V
W
W
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3. Obliczenia.
P2
100 %
P1
4. Wykreślić charakterystyki transformatora w stanie obciążenia.
a) Charakterystyka zewnętrzna
–
U2=f(I2)
b) Sprawność w funkcji prądu obciążenia
–
=f(I2)
Badanie transformatora jednofazowego
strona 7 z 7
IV. Wykaz przyrządów.
1. Woltomierz ME kl. ……
2. Amperomierz ME kl. ……
3. Woltomierz EM kl. ……
4. Woltomierz EM kl. ……
5. Amperomierz EM kl. ……
6. Amperomierz EM kl. ……
7. Watomierz FD kl. ……
8. Watomierz FD kl. ……
9. Autotransformator ……
10. Rezystor suwakowy ……
11. …
V. Wykaz zagadnień do opracowania ćwiczenia.
1. Jaką rezystancję ma uzwojenie pierwotne w porównaniu z rezystancją uzwojenia
wtórnego?
2. Jaką rezystancję między uzwojeniem pierwotnym a uzwojeniem wtórnym powinien
posiadać transformator?
3. Jaka powinna być rezystancja między uzwojeniami a rdzeniem transformatora?
4. Od czego zależy przekładnia transformatora?
5. Od czego zależy napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym?
6. Co to jest napięcie zwarcia?
7. Jaką sprawność ma maszyna elektryczna zwana transformatorem?
8. Jak wpływa wartość prądu obciążenia na napięcie wyjściowe transformatora?
9. Jak wpływa wartość prądu obciążenia na sprawność transformatora?
VI. Spostrzeżenia i wnioski: