ZES

Ciele cvičenia

Určiť straty transformátora, ktoré vznikajú pri prevádzke
Vypočítať parametre náhradnej schémy transformátora
Zistiť závislosť účinnosti od zaťaženia transformátora
Zistiť závislosť ubytku napätia od zaťaženia transformátora

Určenie štítkových údajov transformátora

Každý elektrický stroj ma svoj výrobný štítok, na ktorom sú uvedené všetky dôležité údaje. Na tomto cvičení sa bude merať transformátor, ktorý má vo výrobnom štítku uvedené tieto údaje:

Výrobný štítok trojfázového transformátora

Zo všetkých uvedených údajov nás najviac budú zaujímať nasledujúce údaje:

Nominálny zdanlivý výkon $S_{N}$
Nominálne napätie primárnej strany $U_{1 N}$ (združené napätie)
Nominálne napätie sekundárnej strany $U_{2 N}$ (združené napätie)

Zo štítkových údajov je možné vypočítať aj nominálne prúdy transformátora pomocou nasledovných vzťahov:

I_{1 N} = \frac{S_{N}}{\sqrt{3} U_{1 N}}

I_{2 N} = \frac{S_{N}}{\sqrt{3} U_{2 N}}

Pozor!!! Tieto hodnoty prúdov by sa nemali prekračovať, pretože potom hrozí trvalé poškodenie transformátora.

Meranie odporov vinutí

Meranie odporov vinutí transformátora sa vykonáva pomocou miliohmetra. Je potrebné si uvedomiť, že transformátor má obe vinutia zapojené do hviezdy. Stred hviezdy nie je vyvedený, a preto sa merajú odpory na svorkách. Avšak v takomto prípade sa merajú vždy dve vinutia naraz. Z toho dôvodu je potrebné nameraný odpor predeliť dvoma.

Meranie prevodu transformátora

Prevod transformátora sa meria v nezaťaženom stave (stave naprázdno), kedy nie je na sekundárnu stranu pripojená záťaž. Meranie sa vykonáva pri zníženom napätí aby sme sa vyhli oblasti nasítenia. Meranie sa odporúča vykonávať pri $0, 8$ násobku $U_{1 N}$ , čo je približne $304 V$ . Po odmeraní primárneho a sekundárneho napätia je možné dopočítať prevod pomocou nasledujúceho vzťahu: $a = \frac{U_{1}}{U_{2}}$

Meranie transformátora naprázdno

Pri meraní naprázdno je jedna strana transformátora rozpojená (netečie prúd). Na napájacej strane sa zo zdroja odoberá veľmi malý prúd, takzvaný prúd naprázdno $I_{0}$ . Pri tomto meraní sa napája transformátor zo strany nižšieho napätia aby už tak malé prúdy boli väčšie. Pri meraní meriame napätia, prúdy a činné výkony všetkých troch fáz.

Z merania naprázdno je možné určiť:

Prúd naprázdno $I_{0}$
Straty v magnetickom obvode $Δ P_{Fe} = Δ P_{0}$
Impedanciu naprázdno $Z_{0}$
Účinník naprázdno $\cos φ_{0}$
Magnetizačnú reaktanciu $X_{m}$
Ekvivalentný odpor strát v železe $R_{Fe}$

Meranie transformátora nakrátko

Pri meraní nakrátko je jedna strana transformátora skratovaná pomocou bezodporovej spojky (tečie veľmi veľký prúd). Na napájacej strane sa zo zdroja odoberá skratový prúd, takzvaný prúd nakrátko $I_{k}$ . Pri tomto meraní sa napája transformátor zo strany vyššieho napätia. Napájacie napätie je znížené tak, aby sa nepresiahol $1.2$ násobok nominálneho prúdu $I_{1 N}$ . Pri meraní meriame napätia, prúdy a činné výkony všetkých troch fáz.

Z merania nakrátko je možné určiť:

Napätie nakrátko $U_{k}$
Straty v medi $Δ P_{Cu}$
Účinník nakrátko $\cos φ_{k}$
Straty nakrátko $Δ P_{k}$
Rozptylové reaktancie vinutí $X_{σ 1}; X_{σ 2}$

Vypracovanie referátu

Z merania je potrebné vypracovať referát a odovzdať ho cvičiacmu. K meraniu je možné vytlačiť si tabuľky, ktoré sú potrebné pre meranie.

Stiahnuť referát Stiahnuť tabuľky

Odovzdávanie referátu

Vypracovaný referát je potrebné odovzdať cvičiacemu v dohodnutom termíne. Podmienky pre správne odovzdanie zadania:

Zadanie je vypracované v aplikácii Xournal++ v1.2.3.
Zadanie je odovzdané v archíve s názvom TR-Priezvisko-Meno.zip ktorý obsahuje:

Súbor v natívnom formáte - TR-Priezvisko-Meno.xopp
Súbor v PDF formáte - TR-Priezvisko-Meno.pdf

Ak tieto podmienky nebudu splnené, zadanie sa považuje na neodovzdané. V prípade dohody s cvičiacim je možné odovzdať referát aj v papierovej forme.

Doplnkové zdroje

video - Meranie na transformátore