Badanie transformatora

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 202 (sala 217A).
• Doświadczenie wykonać na podstawie opisu (pobierz dokument).
• Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).
• Uwaga! W obwodzie istnieje możliwość powstawania silnych impulsów prądowych w trakcie podłączania i wyłączania uzwojeń transformatora. W związku z tym zmiana ilości uzwojeń transformatora oraz włączanie i wyłączanie zasilania obwodu powinno odbywać się przy minimalnym napięciu na źródle zasilania (1 V).

Przebieg doświadczenia

Badania transformatora w stanie jałowym

1. Połączyć układ zgodnie ze schematem wybierając liczbę zwojów n₁ = 400 i n₂ = 600. Włącznik W przełączyć na pozycję - rozłączony (0).
2. Ustawić pokrętło regulacji napięcia zasilacza na 1 V oraz go włączyć.
3. Włączyć multimetry i dodatkowo wcisnąć w nich przyciski koloru niebieskiego w celu wyboru pomiaru prądów i napięć przemiennych.
4. Zmieniać napięcie zasilania co 1 V w zakresie 1 - 10 V każdorazowo zapisując napięcia U₁ i U₂.
5. Wykonać pomiary napięć U₁ i U₂ analogicznie do badań wykonanych wcześniej dla liczby zwojów n₁ = 400, a n₂ = 400 oraz 200. Po pomiarach napięcie na zasilaczu ustawić w pozycji 1 V.

Badania transformatora w stanie zwarcia

1. Napięcie zasilania nastawić na 1 V, włącznik W ustawić w pozycji - załączony (1) a suwak rezystora w położeniu 0 Ω.
2. Wykonać pomiary natężeń prądów I₁ i I₂ analogicznie do badań wykonanych wcześniej (n₁ = 400 a n₂ = 600, 400 oraz 200). Po pomiarach napięcie na zasilaczu ustawić w pozycji 1 V.

Badania transformatora w stanie obciążonym

1. Na transformatorze wybrać liczby zwojów n₁ = 400 i n₂ = 200.
2. Ustawić regulator zasilacza w pozycji 4 V a wyłącznik W pozostawić w pozycji - załączony (1).
3. Wykonać 12 - 15 pomiarów wartości U₁, I₁, U₂ oraz I₂ zmieniając rezystancję odbiornika w zakresie 0 - 34 Ω. Rezystancję zmieniać początkowo co ok. 1 Ω potem co 2 Ω na końcu co 4 Ω.
4. Wyłącznik W przełączyć na pozycję - rozłączony (0) a następnie zapisać wartości U₁, I₁, U₂ oraz I₂.
5. Regulator zasilacza ustawić w pozycji 1 V a następnie wyłączyć zasilacz.

Opracowanie wyników

1. Wykreślić na wspólnym układzie współrzędnych zależności napięcia wtórnego od napięcia pierwotnego U₂ = ƒ(U₁).
2. Korzystając z uzyskanych wyników pomiarowych wyznaczyć badane przekładnie transformatora a następnie ich wartości średnie i niepewności pomiarowe.
3. Wyznaczyć wartości teoretyczne przekładni transformatora ze stosunków liczby zwojów na uzwojeniach pierwotnym i wtórnym. Porównać wyniki doświadczalne z teoretycznymi.
4. Wykreślić na wspólnym układzie współrzędnych zależności natężenia prądu wtórnego od natężenia prądu pierwotnego I₂ = ƒ(I₁).
5. Wykreślić zależność napięcia od natężenia prądu w obwodzie wtórnym U₂ = ƒ(I₂).
6. Korzystając z wyników pomiarowych wyliczyć sprawności transformatora dla poszczególnych pomiarów, następnie wykreślić zależność sprawności transformatora od natężenia prądu w uzwojeniu wtórnym η = ƒ(I₂).
7. Zapisać wnioski.