Ćwiczenie E2

Ćwiczenie E2
BADANIE TRASFORMATORA
Przyrządy:
Transformator, autotransformator, 2 amperomierze, 2 watomierze, 2 woltomierze,
opornica suwakowa.
Schemat połączeń przedstawia rysunek.
A
220V
B
W ćwiczeniu przeprowadza się pomiar wielkości charakteryzujących transformator w jego
biegu jałowym (bez dołączonego obciążenia) oraz w jego biegu roboczym (tj. przy
dołączonym obciążeniu w postaci oporu Rz).
Mierzonymi wielkościami są :
-przekładnia transformatora (dla biegu jałowego).
p=
V1 n1
=
V2 n 2
(l)
gdzie V1 i V2 są odpowiednio napięciami mierzonymi na zaciskach uzwojenia pierwotnego i
wtórnego a n1 i n2 stanowią liczbę zwojów odpowiednich uzwojeń.
- napięcie krytyczne Vk , przy którym przebieg zależności I1 od V1 (dla biegu jałowego)
wykazuje wyraźne odstępstwo od liniowości,
- współczynnik sprawności transformatora (dla biegu roboczego)
η=
P2
P1
(2)
gdzie P1 i P2 są odpowiednio mocami czynnymi w obwodzie pierwotnym i wtórnym.
Kolejność wykonywanych czynności:
UWAGA: PRZED MODYFIKACJAMI UKŁADU, LUB JEGO DEMONTAŻEM PO
ZAKOŃCZENIU ĆWICZENIA BEZWZGLĘDNIE WYŁĄCZYĆ ZASILANIE !!!
1. Połączyć obwód według schematu, jak na rysunku.
2. Zmieniając napięcie U1 autotransformatorem w granicach (O - 220) V wykonać
minimum 10 pomiarów U1, U2 i I1. Dane zapisujemy w tabeli:
U1
U2
I1
P=U1/U2
[V]
[V]
[A]
[-]
3. Wykreślamy zależność I1=f(U1). Znajdujemy napięcie Uk z wykresu. Dla napięć
mniejszych od Uk, obliczamy przekładnię p trasformatora, a także jej średnią wartość i
odchylenie standardowe. Porównujemy wynik z wartością p obliczoną na podstawie
znajomości n1 i ns ( wartości te są umieszczone na cewkach).
4. Do zacisków A i B podłączamy dodatkowo amperomierz A 2, watomierz W2 oraz
opornicę suwakową nastawioną na maksymalną wartość oporu. UWAGA: czynność tę
wykonujemy po odłączeniu układu od sieci.
Za pomocą autotransformatora nastawiamy napięcie U1 nieznacznie mniejsze od Uk
Przy tym napięciu wykonujemy kilka (co najmniej 6 ) pomiarów I1, P1,U2, I2 i P2 dla
różnych wartości oporu zmienianego za pomocą opornicy suwakowej. Wyniki zapisu
jemy w tabeli:
U1
I1
P1
cos ϕ1
U2
I2
P2
[V]
[A]
[W]
[-]
[V]
[A]
[W]
5.
cos ϕ2
6. Wykreślamy zależność η = f(I2)
Obliczamy cos ϕ1 i cos ϕ2 z zależności:
P = U I cos ϕ
odpowiednio dla obwodu uzwojenia pierwotnego i wtórnego.
Wymagania:
-
[-]
Dla każdego punktu pomiarowego (dla biegu roboczego) obliczamy
współczynnik sprawności η = P2/P1.
7.
η = P2/P1
podstawowe wielkości magnetyczne, prąd. Przemienny, indukcja
elektromagnetyczna [3,7]
- budowa i zasada działania transformatora, przyczyny strat [3,7]