Transformator - FH Bielefeld

Fachhochschule Bielefeld
Prof. Dr.-Ing. Hofer
Praktikum
EM
FB Ingenieurwissenschaften
Versuch 2
Trafo
Elektrische Maschinen
Transformator
Versuchsaufgabe:
Der hier zu untersuchende Einphasentransformator wird in drei
Verschaltungsarten durchgemessen. Die gemessenen Werte werten in die
jeweiligen Tabellen eingetragen, die fehlenden mit Hilfe der Formeln aus den
Vorlesungen berechnet. Diagramme sind auf einem zusätzlichen Blatt zu
erstellen.
Versuchsdatum:…………….
A
1U
U10
I10
Bearbeiter:……………
I20
W
A
V
2U
U20
1V
W1 W2
V
2V
1. Messung der Kaltwiderstände (Wicklungswiderstände)
1.2 Messen Sie mit einem Widerstandsmessgerät den
Wicklungswiderstand zwischen 1.1 u. 1.2, sowie auf der
Sekundärseite zwischen 2.1 u. 2.3.
Primär
R1/Ω
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Sekundär
R2/Ω
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2. Leerlaufversuch (LLV) am Einphasentransformator
2.1 LLV
Auf der Eingangsseite des Transformators wird mithilfe des
Stelltransformators eine Primärspannung U10 von 220V eingestellt.
Gemessen wird, der Strom I10, die Wirkleistung P10, sowie die
Sekundärspannung U20 . Zu berechnen sind die Werte für RFE, X1h,
cos φ, S0, und das Übersetzungsverhältnis ü.
U1/V
U2/V
I1/mA
P1/W
S0/VA
RFE/ Ω
X1h/Ω
cos φ ü
220
2.2 Zeichnung des Magnetisierungsstromes
[A]
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3. Kurzschlussversuch am Einphasentransformator
3.1 KSV
Bei der Kurzschlussmessung wird der Transformator Sekundärseitig
kurzgeschlossen.
Mit dem Stelltransformator wird die Eingangsspannung solange erhöht bis
auf der Primärseite der Nennstrom fließt
P1K/W U1K/V
I1K/A
S0/VA cos φ1K
φ/°
IKD/A
uK%
ZK/Ω
RK/ Ω
XK/ Ω
3.2 Zeichnung des Kurzschlussstromes
[A]
Iµ
IN
=
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4. Belastungsmessung am Einphasentransformator
4.1. Belasteter Transformator
Der Transformator wird an der Verbraucherseite mit einem
verstellbaren Lastwiderstand als Verbraucher betrieben. Es werden
die Ströme und Spannungen gemessen, sowie die Eingangsleistung.
Bei diesem Versuchspunkt, schließen wir den Verbraucher an den
Mittelpunkt der Sekundärseite an.
U1/V I1/A P1/W U2/V I2/A cos φ S2/VA P2/W η ü ∆U
4.2 Zeichnen Sie Strom und Spannung in ein Diagramm (Kapp´sche Dreieck)
4.3 Vereinfachtes Ersatzschaltbild
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Formelsammlung:
Leerlaufmessung:
Kurzschlussmessung:
(I kD )U
N
=
IN
uK
Belastungsmessung:
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Testfragen:
1.
Erklären Sie prinzipiell die Wirkungsweise eines Transformators.
2.
Welche Vereinfachungen werden beim idealen Transformator gemacht?
3.
Welche Aufgabe und welchen Verlauf hat der Magnetisierungsstrom? Form?
4.
Wie entstehen Eisenverluste im Transformator und wie werden sie im
Ersatzschaltbild berücksichtigt?
5.
Zeichnen Sie das vereinfachte Ersatzschaltbild des Transformators.
6.
Was ist unter dem Begriff „Kurzschlussspannung“ zu verstehen?
7.
Zeichnen Sie das Zeigerdiagramm für rein ohmsche Last.
8.
Was versteht man unter dem Kapp´schen Dreieck?
9.
Wie bestimmt man experimentell die Parameter des ESB?
10. Welche Unterschiede bestehen im ESB zwischen Einphasen- und
Drehstromtransformatoren?
11. Warum verwendet man gestrichene Größen im ESB?
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