1 

Laboratorium Elektrotechniki i elektroniki                                                          

LABORATORIUM © AMD2012

 

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,  w  celu  zmniejszenia  strat  na  prądy  wirowe  i  histerezę,  często  jest  wykonany  z  pakietu  izolowanych 
między sobą blach stalowych o wzbogaconej zawartości krzemu (blach transformatorowych). Transformatory 
można podzielić na: transformatory jednofazowe, transformatory trójfazowe, autotransformatory, transformato-
ry specjalne (np. pomiarowe przekładniki prądowe i napięciowe). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 1. Poglądowy rysunek transformatora 

Zasada działania transformatora – wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej.  
Jeżeli do uzwojenia pierwotnego przyłączymy napięcie sinusoidalnie zmienne (o wartości skutecznej U

1

), wte-

dy popłynie w nim sinusoidalnie zmienny prąd o skutecznej wartości I

1

. Prąd ten (a dokładniej tzw. siła magne-

tomotoryczna tj. I

1

z

1

) wytworzy strumień magnetyczny 



1

, którego większa część stanowi tzw. strumień głów-

ny, zamykający się przez rdzeń transformatora i skojarzony z obydwoma uzwojeniami oraz strumień rozpro-
szenia zamykający się przez powietrze i skojarzony tylko z jednym uzwojeniem (analogiczny strumień wytwa-
rza  druga  siła  magnetomotoryczna  I

2

z

2

  –  drugiego  uzwojenia).  Wypadkowy  strumień  w  rdzeniu  jest  różnicą 

strumieni głównych obydwu uzwojeń. Ponieważ prąd jest sinusoidalnie zmienny, to również strumienie główne 
uzwojeń i strumień wypadkowy mają przebiegi sinusoidalnie zmienne (



 = 



m

sin 



t ). 

Przedmiotem badania jest transformator jednofazowy, a celem ćwiczenia jest: 


  Wyznaczenie przekładni napięciowej transformatora w zależności od prądu obciążenia 



  Wyznaczenie charakterystyki sprawności energetycznej transformatora w zależności od prądu obciążenia 



  Wyznaczenie impedancji wejściowej transformatora 

Pomiary transformatora w stanie obciążenia  

Pomiary w stanie obciążenia transformatora przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 2. Zmieniając rezy-
stancję obciążenia R

0

 wykonujemy około 12-15 pomiarów, przy czym ostatni pomiar należy przeprowadzić dla 

prądu strony pierwotnej równym 1,1I

1N

 (prądu znamionowego). Odczyty pomiarów notujemy w tabeli 1.  

 

Badany 

transformator

 

strona 

pierwotna 

strona 

wtórna 

V

2 

A

1 

 W 

V

1 

 ~ 230 [V] 

A

2 

U

1

=U

1N 

  R

0 

Autotransformator

 

 

Rys. 2.Schemat układ do pomiaru transformatora jednofazowego w stanie obciążenia

 

 

zmienne pole 
 magnetyczne 

prąd uzwojenia 
wtórnego 

uzwojenie 
wtórne 

uzwojenie 
pierwotne 

prąd uzwojenia 
pierwotnego 

Źródło napięcia 
sinusoidalnego 

obciążenie 

rdzeń 

miedź 

AMD

 

2 

Na stronie pierwotnej transformatora ustawiamy napięcie znamionowe. Pierwszy pomiar wykonujemy dla stanu 
jałowego tzn. prąd obciążenia I

2

 = 0. 

Tabela 1 Pomiarów transformatora 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Opracowanie sprawozdania  

Wzory do obliczeń: 

Przekładnia napięciowa n  
Sprawność energetyczna 



 

Straty energetyczne w transformatorze 



P  

 

 
 
 

 
 
 
 

Tabela 2 pomiarów i obliczeń transformatora dla stanu obciążenia 

 

Na podstawie pomiarów i obliczeń w sprawozdaniu wykreślamy charakterystyki obciążeniowe transformatora:  
I

1

 = f(I

2

), cos



1

 = f(I

2

), 





= f(I

2

),  U

2

 = f(I

2

),  



U

2

= f(P

2

). Przykładowe charakterystyki transformatora w zależ-

ności od prądu strony wtórnej pokazano na rysunku 3. 

 

Rys. 3. Przykładowe charakterystyki dla stanu obciążenia transformatora

 

 

Lp. 

Strona pierwotna 

Strona wtórna 

U

1

 

[V] 

I

1 

[A] 

P

1 

[W] 

U

2 

[V] 

I

2 

[A] 

1. 

 U

1N

 

 

 

 

0 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

1N

 

 

 

 

15. 

 

1,1I

1N 

 

 

 

Lp. 

Pomiary 

Obliczenia 

U

1

 

[V] 

I

1 

[A] 

P

1 

[W] 

U

2 

[V] 

I

2 

[A] 

n 

P

2 

[W] 









U

2 

[V] 

cos



 



U

2 

[V] 

Z 

[



] 

1. 

 U

1N

 

 

 

 

0 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

1N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. 

 

1,1I

1N 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

1

1

P

P

P

P

P











2

1

U

U

n



1

1

1

cos

I

U

P











sin

     

cos

        

1

1

Z

X

Z

R

jX

R

Z

I

U

Z











2

2

2

I

U

P





0

2

20

2

20

2

2











I

U

U

U

U

U

 

U

2

, I

1

, cos



, 



 

I

2N 





cos



 

U

2 

I

1 

U

20 

I

2 

I

10 

AMD