ZADÁNÍ: ÚVOD: SCHÉMA: POPIS MĚŘENÍ:

Podobné dokumenty
6 Měření transformátoru naprázdno

LABORATORNÍ PROTOKOL Z PŘEDMĚTU SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA

Korekční křivka měřícího transformátoru proudu

Katedra elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava MĚŘENÍ NA JEDNOFÁZOVÉM TRANSFORMÁTORU.

ELEKTRICKÉ STROJE. Laboratorní cvičení LS 2013/2014. Měření ztrát 3f transformátoru

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-4

1.1. Základní pojmy 1.2. Jednoduché obvody se střídavým proudem

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-3

7 Měření transformátoru nakrátko

9 Měření na jednofázovém transformátoru při různé činné zátěži

Energetická bilance elektrických strojů

Měření na 3fázovém transformátoru

4.7.3 Transformátor. Předpoklady: 4508, 4701

Digitální učební materiál

2 Teoretický úvod 3. 4 Schéma zapojení Měření třemi wattmetry (Aronovo zapojení) Tabulka hodnot pro měření dvěmi wattmetry...

Návrh toroidního generátoru

Korekční křivka napěťového transformátoru

1. Měření výkonu souměrné zátěže se středním vodičem

Strana 1 (celkem 11)

TRANSFORMÁTORY Ing. Eva Navrátilová

Měření transformátoru naprázdno a nakrátko

1.1 Měření parametrů transformátorů

Základy elektrotechniky

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Magnetické pole cívky, transformátor vzorová úloha (SŠ)

R 4 U 3 R 6 R 20 R 3 I I 2

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Pokusy s transformátorem. Věra Koudelková, KDF MFF UK, Praha

3. Střídavé třífázové obvody

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

20ZEKT: přednáška č. 10. Elektrické zdroje a stroje: výpočetní příklady

Synchronní stroje Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

Flyback converter (Blokující měnič)

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava

Stabiliz atory napˇet ı v nap ajec ıch zdroj ıch - mˇeˇren ı z akladn ıch parametr u Ondˇrej ˇ Sika

Laboratorní práce č. 2: Ověření činnosti transformátoru

Měření výkonu jednofázového proudu

Mˇeˇren ı vlastn ı indukˇcnosti Ondˇrej ˇ Sika

C p. R d dielektrické ztráty R sk odpor závislý na frekvenci C p kapacita mezi přívody a závity

Zdroje napětí - usměrňovače

Pracovní list žáka (SŠ)

7. MĚŘENÍ LINEÁRNÍHO POSUVU

MĚŘENÍ NA USMĚRŇOVAČÍCH

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Základní druhy tranzistorů řízených elektrickým polem: Technologie výroby: A) 1. : A) 2. : B) 1. :

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření magnetických veličin, část 3-9-3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

2 Přímé a nepřímé měření odporu

NÁVRH TRANSFORMÁTORU. Postup školního výpočtu distribučního transformátoru

Měření indukčnosti. 1. Zadání

Automatizační technika Měření č. 6- Analogové snímače

Transformátory. Teorie - přehled

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

VY_32_INOVACE_EM_1.06_měření činného, zdánlivého a jalového výkonu v jednofázové soustavě

Laboratorní úloha č. 2 - Vnitřní odpor zdroje

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

kde U výst je napětí na jezdci potenciometru, R P2 je odpor jezdce potenciometru, R P celkový odpor potenciometru a U je napětí přivedené

.100[% ; W, W ; V, A, V, A]

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY

Interakce ve výuce základů elektrotechniky

Účinnost tepelného stroje

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

Měření na 1-fázovém transformátoru. Schéma zapojení:

Měření vlastností střídavého zesilovače

- Stabilizátory se Zenerovou diodou - Integrované stabilizátory

Ele 1 základní pojmy, požadavky a parametry, transformátory - jejich význam. princip činnosti transformátoru, zvláštní transformátory

LC oscilátory s nesymetrickým můstkem II

Rozdělení transformátorů

Zadání úlohy: Schéma zapojení: Střední průmyslová škola elektroniky a informatiky, Ostrava, příspěvková organizace. Třída/Skupina: / Měřeno dne:

MĚŘENÍ JALOVÉHO VÝKONU

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU

Symetrické stavy v trojfázové soustavě

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Laboratorní práce č. 4: Určení elektrického odporu

A B C. 3-F TRAFO dává z každé fáze stejný výkon, takže každá cívka je dimenzovaná na P sv = 630/3 = 210 kva = VA

Výkon střídavého proudu, účiník

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-4

21ZEL2 Transformátory

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického proudu

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, transformátory a jejich vlastnosti

Ohmův zákon: Elektrický proud I v kovovém vodiči je přímo úměrný elektrickému napětí U mezi konci vodiče.

UVSSR, ODBOR ELEKTROTECHNIKY LABORATORNÍ CVIČENÍ ELEKTROTECHNIKA A ELEKTRONIKA

Transkript:

ZADÁNÍ: Na danném síťovém transformátoru změřte a vypočtěte následující parametry: 1) Převod a příkon 2) Zatěžovací charakteristiku 3) Účinnost 4) Ztrátový výkon (ztráty v mědi a železe) 5) Vnitřní odpor (zvolte v střední části zatěžovací charakteristiky) 6) Oteplení transformátoru 7) Ztrátový výkon měřte do jmenovitého zatížení. Vnitřní odpor určete graficky ze zatěžovací charakteristiky a zkontrolujte výpočtem. Oteplení určete ze změny odporu vinutí na začátku a na konci měření. Vyneste graf závislostí U 2 =f(i 2 ), η= f(i 2 ) a P 2 = f(i 2 ). ÚVOD: Transformátor se skládá z magnetického obvodu a z vinutí. Magnetické obvody nově konstruovaných transformátorů využívaných ve slaboproudé technice jsou tvořeny jádry C stejného provedení jako jádra nízkofrekvenčních tlumivek. S výjimkou některých sdělovacích transformátotů, jejichž vinutím prochází určitá stejnosměrná složka proudu, není magnetický obvod přerušen vzduchovou mezerou. Vinutí transformátoru se skládá z primární cívky a jedné nebo několika cívek sekundárních. Cívky jsou navinuty na jedné nabo několika samostatných kostrách. Transformátor má dvě základní funkce: 1) transformaci (změnu velikosti) napětí, proudu a impedance 2) galvanické oddělení obvodu sekundárního od primárního SCHÉMA: I 1 A I ~ W ~ 2 A ~ R Z1 Z ~ V ~ V ~ R Z2 POPIS MĚŘENÍ: Regulací zdroje udržujeme konstantní vstupní napětí. Proměnnými rezistory R Z1, R Z2 měníme zatěžovací proud v celém rozsahu dovoleného zatížení. Na wattmetru W odečítáme příkon a z naměřených hodnot spočítáme ztrátu P Z a účinost η. Z naměřených a vypočtených hodnot vypočítáme ztrátový výkon a účinnost. Ze zatěžovací charakteristiky

určíme graficky vnitřní odpor transformátoru a tuto hodnotu ještě ověříme výpočtem z naměřených hodnot odporu primáru a sekundáru. 1) Převod určíme: U1 p = U2 U 1 - napětí primáru, při odpojeném sekundáru U 2 - napětí sekundáru, pokuď z něj neodbíráme proud Příkon musíme odečíst z wattmetru W, protože kdybychom ho chtěli spočítat pomocí součinu produ a napětí (I 1 U 1 ), nezískali bychom činný výkon, ale zdánlivý výkon. 2) Zatěžovací charakteristiku určíme funkcí: U 2 = f(i 2 ) 3) Účinnost lze spočítat: η= P 2 P1 P 2 - výkon sekundáru P 1 - příkon primáru Charakteristika je určena funkcí: η = f(i 2 ) 4) Ztrátový výkon: a) v železe, je vlatně příkon primáru, pokuď ze sekundáru neodebíráme žádný proud b) v mědi získáme: PZCu = P1 PZFe ; P1 - příkon primáru; P ZFe ztráty v železe Celkový ztrátový výkon je dán vztahem: P P P Z = 1 2 P 1 - příkon primáru P 2 - výkon sekundáru Charakteristika je danná funkcí: P Z = f(i 2 ) 5) Vnitřní odpor určíme: R ipr i Ri = RiSec + 2 p R isec - vnitřní odpor sekundáru R ipri - vnitřní odpor primáru p - převod transformátoru 6) Pro změření oteplení je potřeba, aby se změril vnitřní odpor primáru i sekundáru před a po měření. Potom se hodnoty odporů dosadí do vzorečků a vypočte se z nich oteplení primáru a sekundáru. Pro oteplení primarů a sekundáru platí stejný vzorec:

t = RP R R α α =,4 R P - odpor vinutí před měřením R - odpor vinutí po měření t - oteplení NAMĚŘENÉ A VYPOČTENÉ VÝSLEDKY: Spočítali jsme si maximální výkon sekundáru: P SMax =S 2 =3,5*2,6=82,81W Zdrojem Z jsme udržovali konstatní napětí U 1 (2 V~). Bez připojené zátěže jsme si změřili napětí na sekundáru (31,6V~). Z toho jsme si vypočítali maximálni proud sekundáru: PSM max 82, 81 I 2 max = = = 262, A US max 31, 6 US Dále jsme si spočítali maximální odpor zátěže: R = max MAX I = 31, 6 = 122 Ω MIN, 262 Rezistor R Z1 jsme si zvolili: 15Ω Rezistor R Z2 jsme si zvolili: 16Ω Zatežovacími rezistory jsme měnili sekundární proud I 2 v rozmezí,262 2,63 A. Příkon transformátoru P 1 jsme měřili wattmetrem W. Naměřené a vypočtené hodnoty vykazuje tabulka č. 1. - výkon sekundáru P 2 = U2 I2 = 29, 7 1, 31 = 46, 75W - ztrátový výkon P Z = P1 P2 = 43 38, 91 = 4, 9W - účinnost η = P 2 38, 91 1 = 1 = 9, 48% P1 43 Tabulka č. 1 - Naměřené a vypočtené hodnoty I 2 [ma],262,524,786 1,48 1,31 1,59 1,85 2,9 2,36 2,62 U 2 [V] 31,6 31,1 3,7 3,5 3,2 29,7 29,4 29,2 28,7 28,5 28, I 1 [ma] 43 8 115 152,5 187,5 225 265 35 35 39 43 P 1 [W] 3 11 18,5 26,5 35 43 52,5 61 7 78 87 P 2 [W] 8,15 16,9 23,97 31,65 38,91 46,75 54,2 59,98 67,26 73,36 P Z [W] 3 2,85 2,41 2,53 3,35 4,9 5,75 6,98 1,2 1,74 13,36 η [%] 74,7 86,96 9,46 9,43 9,48 89,4 88,56 85,69 86,23 84,32 - převod p = U 1 22 = = 7 U2 31, 6 - ztráty v železe jsou 3W (P Z při I 2 = A)

Vnitřní odpor transformátoru Bod jsme si zvolili u grafu č. 1 v x-ové hodnotě 1,31A a k němu jsme udělali tečnu. Potom jsme spočítali vnitřní odpor: U 3, 5 29, 1 R I = = = 1,3158Ω I 1, 85, 786 K matematickému spočítaní vnitřního odporu transformátorů použijeme hodnoty odporů primaru i sekundáru po měření, protože již při měření charakteristik byl transformátor ohřátý. R ipr i 23, 8 - vnitřní odpor R i = R isec + 2 = 1, + 2 = 1,4857Ω p 7 Oteplení transformátoru Během měření, které trvalo 3 minut, se transformátor ohřál v důsledku odebírání proudu ze sekundáru. Ohřátí ukazuje tabulka č. 2. - oteplení t = R R P R α = 22, 8 23, 8 22, 8, 4 11 C Tabulka č. 2 - Oteplení transformátoru Veličina Primár Sekundár Odpor před měřením [Ω] 22,8,9 Odpor po měření [Ω] 23,8 1, Oteplení [ C] 11 27 ZÁVĚR: Transformátor se během měření zahříval. To se projevilo jeho změnou odporu, a proto jsme mohli spočítat jeho oteplení, které vyšlo u primáru 11 a u sekundáru 27 stupňů Celsia. Při měření tedy může dojít k nepřesnostem, které se mohou projevit v naměřených hodnotách přávě kvůli oteplení měření charakteristik transformátoru by mělo být co nejkratší. Zatěžovací charakteristika transformátoru (graf č. 1) ukazuje, že s roustoucím odebíraným proudem I 2 ze sekundáru se zmenšuje napětí U 2 na sekundáru měkký zdroj. V našem případě byl pokles napětí při maximálním odběru proudu 3,6V. Z grafu č. 2 (účinnost transformátoru) jsme vyčetli, že exituje určitý pracovní bod (u nás 1,31A), při kterém je účinnost největší. Znamená to tedy, že kdybychom si odebírali proud právě v tomto pracovním bodě, byly by ztráty nejmenší. To však v praxi není možné, protože z transformátoru chceme odebírat proud v určitém rozsahu. U našeho transformátoru neklesla účinnost po dosažení pracovního bodu pod 8%. Graf č.3 (ztráty v transformátoru) vykazuje, že s roustoucím odebíraným proudem ze sekundáru vznikají větší ztráty. U nás činili ztráty v železe 3W.

Graf č.1 - Zatěžovací charakteristika transformátoru 32 31 3 U 2 [V] 29 28 27 26,262,524,786 1,48 1,31 1,59 1,85 2,9 2,36 2,62 I 2 [A] Česák Petr 3.B

Graf č. 2 - Účinnost transformátoru 1 9 8 7 6 [%] 5 4 3 2 1,1,2,3,4,5,6,7,8,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 I 2 [A] Česák Petr 3.B

Graf č. 3 - Ztráty v transformátoru 14 12 1 8 P Z [W] 6 4 2,262,524,786 1,48 1,31 1,59 1,85 2,9 2,36 2,62 I 2 [A] Česák Petr 3.B