IMIĘ I NAZWISKO	Laboratorium Elektrotechniki
	Temat: BADANIE TRANSFORMATORA	Nr Ćwiczenia 4
		Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Poznanie budowy, własności transformatora oraz zbadanie charakterystyki transformatora w stanie jałowym i w stanie zwarcia.

1. Program ćwiczenia

– pomiar charakterystyk stanu jałowego,

– pomiar charakterystyk stanu zwarcia,

– wyznaczenie parametrów schematu zastępczego,

– wyznaczenie sprawności.

1. Spis Przyrządów

- Transformator małej mocy

Typ: TMa-630

Nr/rok: 1221/1971

P = 700 W

U₁ = 500-380-220 V

U₂ = 127 V

f = 50 Hz

Klasa izolacji: B

- Amperomierz LM-1

Amperomierz LM-1 kl.0,5 ,zakr. I=(0,75;1,5;3)A

- Woltomierz LE-3

Woltomierz LM-3 kl.0,5 , zakr.U=(0,15 ; 0,3 ; 0,75 ; 1,5 ; 3 ; 7,5 ; 15 ; 30 ; 75 ; 150 ; 300 ; 750)V , 1000W/V

a_max=(30,75)działek , nr inw.F1-IVc-520

- Woltomierz LE-1

Woltomierz LE-1 kl.0,5 , zakr.U=(150,300)V , α_max=(60,75)działek , 150V-45mA , 300V-22,5mA ,               nr inw.F1-IVa-86

- Watomierze LW-1

Watomierz LW-1 kl.0,5 , zakr.U=(100,200,400)V , zakr.I=(2,5 ; 5)A , a=100 działek , 0,8...1...1,5U_n , 0...1...1,3I_n , 150W/V , 2,5A-170mW ,5A-48m

- Dwa autotransformatory:

typu: TaR -2,5 I _max – 10 A

P = 2,5kVA U₁/U₂=220V/0 ÷ 250

1. Pomiar charakterystyki transformatora w stanie jałowym

Moc i przekładnia na biegu jałowym transformatora

Rys.5.6. Oznaczenia: A - amperomierz, W - watomierz, V - woltomierz;

At - autotransformator, T - badany transformator

Pomiar charakterystyki stanu jałowego (moc transformatora P=700 W, napięcie znamionowe U=127 V)

Lp	U1	U2	I0	P0	cosϕ0	Ife	ϑ	ϑśr
	V	A	W		A
1	98	162	0,27	13	0,49	0,13	0,60
2	108	178	0,36	16	0,41	0,14	0,61
3	118	195	0,5	21	0,35	0,17	0,61	0,61
4	128	210	0,66	28	0,33	0,21	0,61
5	138	225	0,88	35	0,28	0,25	0,61

Wartość współczynnika mocy cosϕ₀:

Wartość składowej czynnej prądu I_Fe:

Wartość przekładni transformatora ϑ:

Wartość średnia przekładni transformatora ϑ_śr:

1. Pomiar charakterystyki transformatora w stanie zwarcia

Pomiar parametrów transformatora w stanie zwarcia

Rys.5.7. Oznaczenia: A - amperomierz, W - watomierz, V - woltomierz;

At - autotransformator, T - badany transformator

Pomiar charakterystyki stanu zwarcia (moc transformatora P=700 W, napięcie znamionowe U=220 V, prąd znamionowy I=3,2 A)

Lp.	Uiz	IIz	Pz	cosϕ0
	V	A	W
1	2,98	1,11	3,2	0,97
2	4,8	1,79	7,9	0,9
3	5,7	2,15	12	0,98
4	6,65	2,55	15	0,88
5	7,88	2,95	21,7	0,93
6	8,99	3,37	28	0,92

Wartość współczynnika mocy cosϕ₀:

1. Otrzymane charakterystyki

a) wartości mocy mierzonej P₀ w zależności od napięcia U₁w stanie jałowym

b) wartości współczynnika mocy cosϕ₀ w zależności od napięcia U₁ w stanie jałowym

c) wartości prądu I₀ w zależności od napięcia U₁ w stanie jałowym

d) wartości składowej czynnej prądu I_Fe w zależności od napięcia U₁ w stanie jałowym

e) wartości prądu I_Iz w zależności od napięcia U_Iz w stanie zwarcia

f) wartości mocy mierzonej P_z w zależności od napięcia U_Iz w stanie zwarcia

g) wartości współczynnika mocy cosϕ₀ w zależności od napięcia U_Iz w stanie zwarcia

1. Wnioski

Wyniki pomiarów w stanie jałowym umożliwiają wyznaczenie charakterystyki strat w żelazie P₀, prądu jałowego I₀, jego składowej I_Fe, współczynnika mocy cosϕ_o oraz przekładni transformatora w zależności od wartości napięcia zasilającego. Obrazują one własności obwodu magnetycznego. Z otrzymanych charakterystyk można zauważyć iż przekładnia transformatora ma stałą wartość niezależną od napięcia zasilającego, natomiast współczynnik mocy cosϕ_o maleje liniowo, moc strat rośnie parabolicznie, prąd jałowy rośnie parabolicznie natomiast składowa natężenia I_Fe rośnie liniowo wraz ze wzrostem napięcia. Z wykresu możemy odczytać wartość prądu jałowego dla napięcia znamionowego.

Wyniki pomiarów w stanie zwarcia umożliwiają wyznaczenie charakterystyki strat obciążenia P_z, prądu zwarcia I_z, oraz współczynnika mocy cosϕ_o w zależności od napięcia. Dzięki temu badaniu wyznaczamy napięcie zwarcia. Charakterystyka współczynnika mocy cosϕ_o powinna być linią prostą, pozioma lecz z powodu zbyt dużego zakresu watomierza nie możliwe było dokładne ustalenie pomiaru mocy P_z dla bardzo małych natężeń, stąd powstał błąd gruby na wykresie charakterystyki.