Elektrotechnisches Praktikum III - Home

INSTITUT FÜR ELEKTRISCHE MASCHINEN
RHEINISCH-WESTFÄLISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN
Elektrotechnisches Praktikum III
Versuch 3: Transformator
1 Zweck des Versuchs
2 Versuchsvorbereitung
2.1 Beschreibung von Transformatoren . . . . .
2.1.1 Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Ersatzschaltbild . . . . . . . . . . . .
2.1.3 Wahl des Übersetzungsverhältnissses
2.2 Komplexe Wechselstromrechnung . . . . . .
2.3 Betriebsverhalten . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Leerlauf . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Kurzschluss . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Nennbetrieb . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Verständnisfragen zum Versuchsinhalt . . .
1
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1
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2
3
6
6
6
7
9
9
11
3 Versuchsdurchführung
3.1 Bedienung des Leistungsmessgerätes . . . . . . . . .
3.2 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Hinweis zur Erstellung der Diagramme . . . . . . . .
3.4 Vorversuch: Bestimmung der Wicklungswiderstände
3.5 Teilversuch 1: Kurzschluss . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Teilversuch 2: Leerlauf . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Teilversuch 3: Parallelschaltung . . . . . . . . . . . .
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13
13
14
16
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0
25. März 2009
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Transformator
ET III V3
1 Zweck des Versuchs
Transformatoren finden in weiten Bereichen der Elektrotechnik Verwendung. Die geläufigste Anwendung ist sicherlich der Einsatz von Transformatoren als Umspanner
(Energietechnik, Spannungsversorgung elektronischer Schaltungen). Darüber hinaus
werden Transformatoren aber auch als Wandler ( Messtechnik) oder Übertrager (Nachrichtentechnik) verwendet.
Dieser Versuch soll Ihnen zeigen, wie Transformatoren theoretisch beschrieben werden
können, welche Vereinfachungen zulässig sind und wo die Grenzen einer derartigen
Beschreibung liegen.
Alle Versuche werden bei einer Frequenz von 50 Hz durchgeführt. Auf die Besonderheiten bei Übertragern, die in der Regel bei höheren Frequenzen arbeiten, wird hier
nicht eingegangen.
2 Versuchsvorbereitung
2.1 Beschreibung von Transformatoren
2.1.1 Aufbau
Transformatoren bestehen in der Regel aus Wicklungen, die über einen Eisenkern magnetisch miteinander gekoppelt sind. Wie die Wicklungen auf dem Kern angeordnet
sind, soll hier nicht weiter interessieren. Als Beispiel sei jedoch der prinzipielle Aufbau
eines Kerntransformators angegeben (Abb. 1).
Abbildung 1: Prinzipbild Einphasen–Kern–Transformator.
Dieser besteht aus zwei Spulen, die auf die Schenkel eines Ringkerns gewickelt sind.
Durch die Verwendung des Eisenkerns wird erreicht, dass ein in einer der Spulen er-
1
Transformator
ET III V3
zeugter magnetischer Fluss nahezu vollständig durch die andere Spule geführt wird.
Dadurch wird die Streuung des Transformators, das heißt der Anteil des magnetischen
Flusses, der nur jeweils eine Spule durchsetzt, gering gehalten, und es wird nur ein
kleiner Strom benötigt, um die Anordnung zu magnetisieren.
2.1.2 Ersatzschaltbild
Ein Zweiwicklungstransformator ist ein aus zwei galvanisch getrennten Stromkreisen
bestehendes System. Wird die Spule 1 von einem Strom durchflossen, so erzeugt diese einen magnetischen Fluss, der zum größten Teil im Eisenkern geführt wird und
dadurch mit der Spule 2 verkettet ist (ϕh ). Der restliche Fluss (ϕ1σ ) ist nur mit der
Spule 1 verkettet und schließt sich über die Luft.
Allgemein wird das Verhältnis von Spulenfluss zum flusserzeugenden Strom als Selbstinduktivität L bezeichnet. Dabei ist zu beachten, dass der Spulenfluss nur mit der erzeugenden Spule verkettet sein darf. Durchsetzt ein Teil des Flusses eine zweite Spule,
so ist dieser mit den Windungen der Spule 2 verkettet. Das Verhältnis dieses Flusses zum erzeugenden Strom in der Spule 1 wird als Gegeninduktivität M bezeichnet.
Deshalb werden die Spulen auf dem Eisenkern im Ersatzschaltbild durch ihre Selbstinduktivitäten L1 und L2 und die koppelnde Gegeninduktivität M dargestellt.
Abbildung 2: Zweiwicklungstransformator.
Über die räumliche Anordnung der Elemente wird keine Aussage getroffen. Insbesondere werden keine Windungszahlen definiert.
Zur Beschreibung des Systems Transformator wird für die Seite 1 das Verbraucherund für die Seite 2 das Erzeugerzählpfeilsystem gewählt. Damit ergeben sich folgende
Spannungsgleichungen:
dI2
dI1
−M
,
(1)
U1 = R1 I1 + L1
dt
dt
dI1
dI2
+M
.
(2)
U2 = −R2 I2 − L2
dt
dt
2
Transformator
ET III V3
Es ist vorteilhaft, für den Transformator ein allgemeines Ersatzschaltbild zu suchen,
bei dem die galvanische Trennung beseitigt ist und damit lediglich aus Widerständen
und Induktivitäten besteht.
Zur mathematischen Herleitung dieses allgemeinen, galvanisch gekoppelten Ersatzschaltbildes wird zunächst eine Rechengröße ü eingeführt, mit der die Spannungsgleichungen in der folgenden Weise erweitert werden:
dI1
dI2 /ü
dI1
dI1
− üM
− üM
+ üM
,
dt
dt
dt
dt
dI1
dI2 /ü
dI2 /ü
dI2 /ü
+ üM
− üM
+ üM
.
= −ü2 R2 I2 /ü − ü2 L2
dt
dt
dt
dt
U1 = R1 I1 + L1
üU2
(3)
(4)
Für die Größen der Sekundärseite werden die folgenden Ersetzungen vereinbart:
U2∗ = üU2 ,
R2∗ = ü2R2 ,
I2∗ = I2 /ü,
L∗2 = ü2L2 .
(5)
Daraus ergibt sich für das Gleichungssystem:
dI1
dI1 dI2∗
+ üM(
−
),
dt
dt
dt
dI ∗
dI1 dI2∗
= −R2∗ I2∗ − (L∗2 − üM) 2 + üM(
−
).
dt
dt
dt
U1 = R1 I1 + (L1 − üM)
(6)
U2∗
(7)
Mit diesen Gleichungen folgt dann das Ersatzschaltbild nach Abb. 3.
Abbildung 3: Allgemeines Ersatzschaltbild des Transformators.
2.1.3 Wahl des Übersetzungsverhältnissses
Das allgemeine Ersatzschaltbild erfüllt für alle ü 6= 0 die Transformatorgleichungen
(1) und (2). Für reelle ü ist es zudem leistungsinvariant. Bisher ist ü eine beliebige
3
Transformator
ET III V3
Rechengröße, mit der die Spannungsgleichungen erweitert wurden. ü kann frei gewählt werden, z.B. gleich dem Windungszahlverhältnis w1 w2 oder als Verhältnis der
Leerlaufspannungen.
Das Verhältnis w1 /w2 kann weder aus Leistungsschildangaben noch aus Messungen bestimmt werden. Es erlaubt jedoch, eine schematische Aufteilung der Flüsse in Haupt–
und Streuflüsse vorzunehmen. Die Induktivitäten des allgemeinen Ersatzschaltbildes
erhalten somit eine physikalische Bedeutung und können als Haupt– und Streuinduktivitäten interpretiert werden. Für ü = w1 /w2 werden die folgenden gestrichenen Größen definiert und alle anderen Festlegungen von ü hierauf bezogen:
w1
L1σ = L1 −
M,
(8)
w2
w1
M,
(9)
L1h =
w2
2
w1
w1
′
L2σ =
M,
(10)
L2 −
w2
w2
2
w1
′
L2 ,
(11)
L2 =
w2
2
w1
′
R2 ,
(12)
R2 =
w2
w1
U2′ =
U2 ,
(13)
w2
w2
I2 .
(14)
I2′ =
w1
Dementsprechend gilt das in Abb. 4 dargestellte Ersatzschaltbild.
Abbildung 4: Ersatzschaltbild für ü = w1 /w2 .
Der Magnetisierungsstrom Iµ ist notwendig, um den Hauptfluss φh zu erzeugen, der
mit beiden Spulen verkettet ist. Dieser Hauptfluss wird durch die Hauptinduktivität
L1h repräsentiert:
w1 φh = L1h Iµ .
4
(15)
Transformator
ET III V3
′
Die Streuflüsse werden durch die Streuinduktivitäten L1σ und L2σ repräsentiert:
w1 φ1σ = L1σ I1 ,
′
′
′
w1 φ2σ = L2σ I2 .
(16)
(17)
Streuflüsse sind stets linear von ihren erregenden Strömen abhängig, da der Eisenkern
gegenüber der Luft einen magnetischen Kurzschluss darstellt, d.h. die Luft bestimmt
die (lineare) Charakteristik der Streuflüsse und somit auch die der Streuinduktivitäten.
Die Streuziffern sind wie folgt definiert:
φ1σ
L1σ
=
,
φ1h
L1h
′
′
φ2σ
L2σ
=
=
.
φ1h
L1h
σ1 =
(18)
σ2
(19)
Abb. 5 zeigt eine Darstellung des Gesamtflusses durch Haupt– und Streuflüsse:
Abbildung 5: Haupt– und Streuflüsse.
Für die Gesamtstreuziffer gilt:
M2
1
σ = 1−
=1−
.
L1 L2
(1 + σ1 )(1 + σ2 )
5
(20)
Transformator
ET III V3
2.2 Komplexe Wechselstromrechnung
Für eingeschwungene sinusförmige Wechselvorgänge, wie sie in diesem Versuch ausschließlich betrachtet werden, ist es zweckmäßig, die komplexe Wechselstromrechnung heranzuziehen. Allgemein gilt:
√
√
2 X cos(ωt − ϕ) = Re{ 2 X ejωt e−jϕ }
(21)
x(t) =
√
= Re{ 2 X ejωt }
(22)
mit X = X e−jϕ .
Damit folgt für Differentiale:
√
dx(t)
= Re{jω 2 X ejωt } .
dt
(23)
Werden diese Beziehungen z.B. auf die Gleichungen (1) und (2) angewandt, so ergibt
sich:
U 1 = R1 I 1 + jω L1 I 1 − jω M I 2 ,
U 2 = −R2 I 2 − jω L2 I 2 + jω M I 1 .
(24)
(25)
Das Produkt aus Kreisfrequenz und Induktivität wird als Reaktanz X bezeichnet:
ω·L= X.
(26)
2.3 Betriebsverhalten
2.3.1 Leerlauf
Im Leerlauf verhält sich der Transformator wie eine Eisendrossel mit Wirkwiderstand.
Verluste entstehen im Eisen durch Ummagnetisierung und in der Wicklung durch ohmsche Kupferverluste.
Die Eisenverluste setzen sich aus zwei Anteilen zusammen:
• Wirbelstromverluste durch den Wechselfluss und
• Hystereseverluste durch Ummagnetisierung.
Aus diesem Grund wird beim Transformator der Kern aus isolierten Blechen aufgebaut
(Einschränkung der Wirbelströme), die aus einem weichmagnetischem Material mit
schmaler Hystereseschleife bestehen.
Die Eisenverluste können im Ersatzschaltbild durch einen Wirkwiderstand parallel zur
Hauptreaktanz berücksichtigt werden. In den theoretischen Transformatorgleichungen
6
Transformator
ET III V3
Abbildung 6: Vollständiges Ersatzschaltbild.
taucht RF e dagegen nicht auf. Die Eisenverluste wachsen nichtlinear mit dem Leerlaufstrom. Somit ist auch der Widerstand RF e nichtlinear. Die Kupferverluste werden
′
durch R1 und R2 berücksichtigt.
Im Leerlauf fließt über den sekundärseitigen Längszweig kein Strom. Dieser kann
im Ersatzschaltbild folglich vernachlässigt werden. Der bei technischen Transformatoren niederohmige primärseitige Längszweig kann gegenüber dem Querzweig ebenfalls
vernachlässigt werden. Damit ergibt sich das vereinfachte nichtlineare Ersatzschaltbild nach Abb. 7.
Abbildung 7: Vereinfachtes Ersatzschaltbild im Leerlauf.
2.3.2 Kurzschluss
Der hochohmige Querzweig kann im Kurzschlussfall gegenüber den Längszweigen mit
guter Näherung vernachlässigt werden. Es resultiert das vereinfachte lineare Ersatzschaltbild nach Abb. 8.
Wirkwiderstände und Streublindwiderstände werden zur Kurzschlussimpedanz zusammengefasst:
7
Transformator
ET III V3
′
R1K = R1 + R2 ,
′
X1K = X1σ + X2σ ,
q
2
2
R1K
+ X1K
Z1K =
(27)
(28)
,
tan ϕK =
X1K
.
R1K
(29)
Auch im Kurzschluss verhält sich der Transformator wie eine Drossel, jedoch ist die
Kurzschlussimpedanz sehr viel kleiner als die Leerlaufimpedanz: Z1K << Z10 .
Abbildung 8: Vereinfachtes Ersatzschaltbild bei Kurzschluss.
Kurzschlussmessung nach VDE:
Abbildung 9: Messung der Kurzschlussspannung.
Die Kurzschlussspannung U1K ist die Spannung, die sich bei Nennstrom und Nennfrequenz auf der Aufnahmeseite ergibt, wenn die Abgabeseite kurzgeschlossen ist:
U1K = Z1K I1n .
(30)
Um Transformatoren unterschiedlicher Baugröße vergleichen zu können, wird die relativen Kurzschlussspannungen uK verwendet. Dies sind die auf die Nennspannung
normierten Werte.
8
Transformator
ET III V3
U1K
Z1K I1n
=
,
U1n
U1n
X1K I1n
R1K I1n
; uX =
,
=
U1n
U1n
q
uX
.
=
u2R + u2X ; tan ϕK =
uR
uK =
(31)
uR
(32)
uK
(33)
2.3.3 Nennbetrieb
Wegen der bei technischen Transformatoren gültigen Relationen
R : Xσ : Xh : RF e ≈ 1 : 2 : 1000 : 10000
wird in der Praxis mit dem in Abb. 10 angegebenen, vereinfachten Kurzschlussersatzschaltbild gerechnet. Es ergibt sich bei Belastung ein sehr einfaches Zeigerdiagramm,
auf das an dieser Stelle jedoch nicht weiter eingegangen werden soll.
Abbildung 10: Vereinfachtes Ersatzschaltbild im Nennbetrieb.
2.4 Parallelschaltung
Es kann zwischen zwei Arten des Parallelbetriebs unterschieden werden:
• Sammelschienenparallelbetrieb:
Die Transformatoren sind sekundärseitig unmittelbar parallelgeschaltet. Bei dieser Art des Betriebs muss sichergestellt werden, dass keine Ausgleichströme fließen und die Lastaufteilung entsprechend der Nennleistung erfolgt.
• Netzparallelbetrieb:
Zwischen den parallel arbeitenden Transformatoren liegen ausgleichende Netzstrecken. Dieser Betrieb kann als unkritisch angesehen werden.
9
Transformator
ET III V3
Es soll der erste Fall genauer betrachtet werden.
Zweckmäßigerweise wird das vereinfachte Ersatzschaltbild verwendet, bei dem jedoch
sämtliche Größen auf Seite 2 umgerechnet werden:
I 2 = I 1 ü ,
U1
U 20 =
,
ü
(34)
(35)
Z 2K = R2K + jX2K =
X1σ
R1
+ R2 + j 2 + jX2σ .
2
ü
ü
(36)
Abb. 11 zeigt die Parallelschaltung auf Seite 2:
Abbildung 11: Sammelschienen–Parallelschaltung.
Wenn △U = U 20A − U 20B 6= 0 ist, fließt schon im Leerlauf ein Ausgleichstrom Iaus :
Iaus = I2A = −I2B =
△U
Z2KA + Z2KB
(37)
Die beiden Leerlaufspannungen müssen somit nach Betrag und Phasenlage gleich sein,
um einen Ausgleichstrom zu verhindern.
△U = 0 sei erfüllt. Die Lastströme I 2A und I 2B verhalten sich umgekehrt proportional
zu den Kurzschlussimpedanzen:
I 2A
Z 2KB
Z2KB ejϕKB
Z2KB j(ϕKB −ϕKA )
=
=
=
e
.
jϕ
KA
I 2B
Z 2KA
Z2KA e
Z2KA
(38)
Bei unterschiedlichen Kurzschlusswinkeln ϕK sind die Lastströme phasenverschoben.
Die geometrische Summe der Lastströme ist deshalb kleiner als die arithmetische.
Z2KB I2Bn /U2n
uKB
I2A /I2An
=
=
I2B /I2Bn
Z2KA I2An /U2n
uKA
10
(39)
Transformator
ET III V3
Der Trafo mit der kleineren relativen Kurzschlussspannung wird folglich relativ zu
seinem Nennstrom stärker belastet. Abb. 12 zeigt eine mögliche Abhängigkeit der Trafoströme vom Laststrom I2 :
Abbildung 12: Trafoströme bei Last.
2.5 Verständnisfragen zum Versuchsinhalt
• Wie lautet die Definition für die relative Kurzschlussspannung?
• Mit welchen Messungen lassen sich die Transformatorkenngrößen ermitteln?
• Welche Elemente des T–Ersatzschaltbildes sind linear und welche sind nichtlinear?
• Welche Abhängigkeit des Primärstroms von der Primärspannung I1 (U10 ) ist beim
Kurzschlussversuch zu erwarten? Wie sieht diese Abhängigkeit beim Leerlaufversuch aus?
• Warum darf beim Kurzschlussversuch nicht Nennspannung angelegt werden?
• Was sollte beim Parallelschalten von Transformatoren beachtet werden?
11
Transformator
ET III V3
3 Versuchsdurchführung
3.1 Bedienung des Leistungsmessgerätes
Das in diesem Versuch verwendete Wattmeter (s. Abbildung 13) arbeitet elektronisch.
Mit ihm können Spannung, Strom, Wirkleistung und Leistungsfaktor eines einphasigen Verbrauchers direkt gemessen und digital angezeigt werden. Es ist auch zur Verwendung in der Aronschaltung geeignet. Der angezeigte Leistungsfaktor gilt nur bei
einphasiger Messung. Die Anschlussbezeichnungen sind in Abbildung ?? gezeigt.
Abbildung 13: Wattmeter.
Bei 1) und 2) (s. Abbildung 13) befinden sich die Sicherheitsbuchsen zum Anschluss
der zu messenden Ströme und Spannungen. Der entsprechende Messbereich wird automatisch ausgewählt. Das Ein- und Ausschalten des Gerätes erfolgt über die Taste
ON/OFF (zum Ausschalten lange drücken). Durch mehrmaliges Drücken auf DISPLAY kann man zwischen den verschiedenen Bildschirmen der Anzeige wechseln. Auf
dem ersten Bildschirm werden Spannung, Strom und Wirkleistung angezeigt. Auf dem
zweiten Blindleistung, Scheinleistung und der Leistungsfaktor (PF). Die restlichen Tasten sind für diesen Versuch nicht weiter von Interesse.
12
Transformator
ET III V3
3.2 Sicherheitshinweise
In diesem Versuch wird mit Netzspannung gearbeitet! Die Sicherheitshinweise in der
Laborordnung sind strikt einzuhalten. Insbesondere ist zu beachten:
• dass Aufbau und Änderungen von Schaltungen dürfen nur bei ausgeschalteter
Spannungsversorgung erfolgen und
• dass vor dem Einschalten jede Schaltung unbedingt von einem der Betreuer abgenommen werden muss.
3.3 Hinweis zur Erstellung der Diagramme
Die Diagrammachsen sind bei 0 beginnend linear zu skalieren.
3.4 Vorversuch: Bestimmung der Wicklungswiderstände
Messen Sie mit Hilfe der Multimeter die Wicklungswiderstände der Primär– und Sekundärwicklungen beider Transformatoren. (Gegebenenfalls muss das Multimeter dazu auf den MANual-Modus umgeschaltet werden. Dies kann durch betätigen der Tasten UP und DOWN erfolgen.)
Transformator 1:
Transformator 2:
R1
=
R1
=
R2
=
R2
=
13
Transformator
ET III V3
3.5 Teilversuch 1: Kurzschluss
Die Transformatoren werden sekundärseitig kurzgeschlossen und gemäß Abb. 14 verschaltet.
Abbildung 14: Schaltung zum Kurzschlussversuch.
1. Ermitteln Sie für den Transformator 1 die Abhängigkeiten U1K (I1K ) und P1K (I1K )
und tragen Sie diese in die vorgegebene Tabelle ein. Die Grobeinstellung des
Stromes erfolgt dabei mit dem Spartrafo und die Feineinstellung mit dem Potentiometer. Das Amperemeter wird im Messbereich 1000 mA betrieben.
Stellen Sie diese Messergebnisse in den Diagrammen Abb. 15 graphisch dar.
Berechnen Sie aus den gewonnenen Messwerten R1K , Z1K und X1K .
Aufgrund der sehr geringen Leistungen und den damit verbundenen Messfehlern
können bei der Berechnung von X1K negative Werte unter der Wurzel auftreten.
Die Berechnung dieser Werte entfällt dann.
2. Führen Sie die gleichen Messungen und Berechnungen für den Transformator 2
bei Nennstrom durch.
3. Ermitteln Sie aus den Messungen die relativen Kurzschlussspannungen.
p
I1K
U1K
P1K
R1K
X1K
2
2
1K
Trafo
− R1K
= PI 21K ZΩ1K = UI1K
= Z1K
A
V
W
Ω
Ω
1K
0,08
0,11
1
0,14
0,17
I1N = 0,20
2
I1N = 0,15
uK |T raf o1
=
%
uK |T raf o2
=
%
14
Transformator
ET III V3
Abbildung 15: Diagramme zu Teilversuch 3.5
15
Transformator
ET III V3
3.6 Teilversuch 2: Leerlauf
Abbildung 16: Schaltung zum Leerlaufversuch.
1. Bestimmen Sie für die Transformatoren die Abhängigkeiten I10 (U10 ), P10 (U10 )
und U20 (U10 ) und tragen Sie die Messwerte in die Tabelle ein. Das Amperemeter
wird im Messbereich 100 mA betrieben.
Stellen Sie diese Abhängigkeiten in den Diagrammen Abb. 17 graphisch dar.
Berechnen Sie zudem RF e und X1h (Y0 = UI10
).
10
Aufgrund der sehr geringen Leistungen und den damit verbundenen Messfehlern
können bei der Berechnung von X1h negative Werte unter der Wurzel auftreten.
Die Berechnung dieser Werte entfällt dann.
2. Bestimmen Sie die gleichen Größen für den Transformator 2 bei Nennspannung.
3. Bestimmen Sie die Übersetzungsverhältnisse ü der Transformatoren. Dabei wer10
1
≈ UU20
.
den die primärseitigen Längszweige vernachlässigt, d.h. ü = w
w2
Trafo
U10
V
I10
mA
P10
W
U20
V
RF e
kΩ
ü|T raf o1
=
ü|T raf o2
=
40
70
1
100
130
160
190
230
2
230
16
=
2
U10
P10
X1h
kΩ
=√
1
Y02 −G2F e
Y0
µS
=
I10
U10
Transformator
ET III V3
Abbildung 17: Diagramme zu Teilversuch 3.6
17
Transformator
ET III V3
3.7 Teilversuch 3: Parallelschaltung
Nachdem Sie beide Transformatoren durchgemessen haben, werden Sie festgestellt
haben, dass sich diese nicht für eine Parallelschaltung eignen. Dennoch sollen die beiden Transformatoren bei reduzierter Spannung im Parallelbetrieb untersucht werden.
Bauen Sie die Parallelschaltung nach Abb. 18 auf, wobei die Last zunächst nicht angeschlossen wird. Die Multimeter werden im Messbereich 10 A betrieben.
Abbildung 18: Sammelschienen–Parallelschaltung.
1. Beobachten Sie bei veränderlicher Primärspannung die Transformatorströme
(ohne Last). Notieren Sie Ihre Beobachtungen.
2. Polen Sie anschließend einen der Transformatoren um. Der Spartrafo ist dabei ganz zurückdrehen und nur ganz vorsichtig einige Prozent aufzudrehen! Wie
verhalten sich die Transformatorströme jetzt?
18
Transformator
ET III V3
3. Jetzt werden die Transformatoren wieder phasenrichtig geschaltet. Es wird ein
Ausgleichsstrom von ca. 100mA (ohne Last) eingestellt und danach die Last
(Schiebewiderstand) zugeschaltet. Die Einstellung des Spartrafos wird während
des Umbaus der Schaltung nicht mehr verändert! Verändern Sie bei gleichbleibender Spartrafostellung die Last. Messen und dokumentieren Sie die Transformatorströme entsprechend der Tabelle.
Stellen Sie die Transformatorströme in Abhängigkeit vom Laststrom im Diagramm Abb. 19 graphisch dar (Vergl. Abb. 12). Beachten Sie, dass die Messgeräte nur Effektivwerte messen können.
ILast
mA
0
1000
1250
1500
1750
I1
mA
I2
mA
Abbildung 19: Diagramm zu Teilversuch 3.7
19
2000