badanie transformatora jednofazowego

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
TEMAT ĆWICZENIA:
BADANIE TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO
1. Pomiar rezystancji uzwojeń.
Zmierzyć mostkiem rezystancję uzwojeń górnego i dolnego napięcia oraz induktorem
rezystancję izolacji pomiędzy uzwojeniami górnego i dolnego napięcia.
RGN = ………. Ω,
RDN = ………. Ω,
Rizol = ………. MΩ
2. Dane znamionowe transformatora.
Wypisać i obliczyć dane badanego transformatora.
SN = ……… VA, U1N = ……… V,
I1N = ……. A,
fN = ……. Hz
3. Badanie transformatora w stanie jałowym.
a) Schemat układu pomiarowego.
A1
~230 V
V1
Tr
W1
V2
b) Tabela pomiarowa
Za pomocą autotransformatora regulować napięcie od 0 do U1N, co 20 V i
odczytać wskazania mierników.
U1
I10
U20
υ
P10
V
A
V
W
cosφ0 U1 – napięcie po stronie pierwotnej transformatora[V],
I10 – prąd biegu jałowego po stronie pierwotnej [A],
U20 – napięcie po stronie wtórnej [V],
υ – przekładnia transformatora [-],
cosφ0 - współczynnik mocy dla stanu jałowego[-],
P10 – moc pobrana w stanie jałowym, P10 = ∆PFe (straty biegu jałowego w
P10
U
Ŝelazie).
cosϕ 0 =
ϑ= 1
U1 ⋅ I10
U 20
Na podstawie pomiarów i obliczeń:
• Przy wartości napięcia U1=U1N określić: U2N, υN, I10, i10%, ∆PFe.
• Wyznaczyć charakterystyki stanu jałowego: I10 = f(U1), P10 = f(U1).
• Porównać otrzymane charakterystyki z rzeczywistymi.
Badanie transformatora jednofazowego – oprac. Piotr Misiak
Strona 1 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
4. Badanie transformatora w stanie zwarcia pomiarowego.
a) Schemat układu pomiarowego.
A1
~230 V
Tr
W1
A2
V1
b) Tabela pomiarowa
Za pomocą autotransformatora regulować napięcie tak, aby prąd w zwartym
uzwojeniu wtórnym zmieniał się od 0 do 1,1·I2N, co 0,1·I2N i odczytać
wskazania mierników.
I2
I1
U1
P1Z
cosφz
A
A
V
W
-
U1 – napięcie po stronie pierwotnej transformatora [V],
I2 – prąd po stronie wtórnej [A],
I1 – prąd po stronie pierwotnej [A],
cosφZ - współczynnik mocy dla stanu zwarcia [-],
P1Z – moc pobrana w stanie zwarcia P1Z = ∆PCu (straty stanu zwarcia - w
miedzi).
UZ – napięcie zwarcia [V],
uZ% – procentowe napięcie zwarcia [%],
cosϕ Z =
P1Z
U1 ⋅ I1
U Z% =
UZ
⋅100
U1n
Na podstawie pomiarów i obliczeń:
• Przy wartości prądu I2=I2N wyznaczyć: UZ, uZ%, ∆Pcu,
• Wyznaczyć charakterystyki stanu zwarcia: I2 = f(U1), P1Z = f(U1),.
• Porównać otrzymane charakterystyki z rzeczywistymi.
Badanie transformatora jednofazowego – oprac. Piotr Misiak
Strona 2 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
5. Badanie transformatora w stanie obciąŜenia.
a) Schemat układu pomiarowego.
Tr
A1
~230 V
A2
W1
V2
V1
W2
R
b) Tabela pomiarowa
Za pomocą autotransformatora ustawić stałą wartość napięcia zasilającego
U1=U1N. Za pomocą rezystora R zmieniać obciąŜenie tak, aby prąd I2 zmieniał
się od 0 do 1,1·I2N, co 0,1·I2N i odczytać wskazania mierników.
I2
U2
P2
I1
P1
η
cosφ
∆P
A
V
W
A
W
%
W
U1 – napięcie po stronie pierwotnej transformatora[V],
U2 – napięcie po stronie wtórnej transformatora[V],
I2 – prąd po stronie wtórnej [A],
I1 – prąd po stronie pierwotnej [A],
cosφ - współczynnik mocy dla stanu obciąŜenia [-],
η – sprawność transformatora [%]
∆P – straty mocy w transformatorze [W]
P1
P
cosϕ =
η = 2 ⋅100 ∆P = P1 – P2
U1 ⋅ I1
P1
Na podstawie pomiarów i obliczeń wyznaczyć charakterystyki stanu obciąŜenia:
U2 = f(I2), η = f(I2).
• Przy wartości prądu I2=I2N wyznaczyć: ∆PN, ηN
• sprawdzić czy: ∆PN = P1 – P2 = PFe + Pcu
6. Zestawienie danych znamionowych transformatora.
Na podstawie pomiarów i obliczeń zestawić dane znamionowe transformatora:
SN U1N U2N I1N I2N υN
VA V
V
fN
Badanie transformatora jednofazowego – oprac. Piotr Misiak
I10 i0% ∆PFe U1Z uZ% ∆Pcu ∆PN ηN
Strona 3 z 3