Metingen aan een draaistroomtransformator

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Metingen aan een draaistroomtransformator"

Gijs van der Zee
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Metingen aan een draaistroomtransformator Doel van de proef: De student krijgt inzicht in de werking van, en kan rekenen aan een driefasentransformator. Inleiding: In dit lab hebben we de beschikking over driefasentrafo's bestaande uit 3 primaire en 6 secundaire wikkelingen (zie bijlage).er moet gemeten worden met de secundaire wikkelingen op verschillende manieren geschakeld. In ster,driehoek en in zig-zag. Het vermogen van deze trafo is 1000 VA (afgegeven vermogen). Primaire spanning 220/380 V en secundair 6 * 42 V.

2 Voorbereiding op de metingen: Zie presentatie van het hoorcollege op DLWO. Tevens: de theorie van de éénfasetransformator. (Boek Elektrotechniek voor de operationeel technicus deel II hoofdstuk 8 en deel III hoofdstuk 19.) benodigd: -De driefasentransformator: deze wordt primair aangesloten in ster op een net van 3 * 400 V. -In de voeding een overstroombeveiliging van 2A opnemen. -Aan de secundaire zijde van de transformator: per fase twee spoelen. Deze spoelen kunnen in meerdere configuraties worden geschakeld: ster, driehoek, zigzag. -Twee Yokogawa-meters volgens de 3p/4w-methode. (zie bovenstaande tekening) -Als belasting op de transformator een driefasenweerstandkast. Deze wordt in eerste instantie aangesloten in ster (op stand 127V/0A) Bouw de schakeling op, zoals het schema van de volgende pagina.

3 1 Voer de nullastproef uit. Meet het vermogen; de spanning prim.en sec. alsmede de stroom in de drie fasen. Zie meetprotocol. 2 Voer de kortsluitproef uit. De weerstandskast moet nu tussen het zekeringkastje en de Yokogawa worden opgenomen. Begin met de weerstandskast bij 0A en voer met de draaiknoppen de stroomwaarden op, totdat er in de kortsluitleiding aan de secundaire kant de nominale toegestane stroom loopt. Deze stroom heb je eerder berekend. Meet het vermogen; de spanning prim.en sec. alsmede de stroom in de drie fasen. Zie meetprotocol. 3 Belast de trafo symmetrisch met 100% van zijn nominaal vermogen (ohms cosphi=1). Bereken eerst hoe groot I 2 wordt als de trafo 100% belast is. Meet het vermogen prim. alsmede alle spanningen en stromen prim. en sec.

4 4 Schakel de drie secundaire spoelen (2*42V=84V) in driehoek. Teken eerst het schema met daarin de klemcodering. Herhaal nu meting 2 en 3 voor deze configuratie. Ook nu weer eerst de toelaatbare stroom I 2 bepalen. Weerstandkast in driehoek schakelen. Schakeling laten controleren door de docent! 5 Maak van de 6 secundaire spoelen een zig-zag schakeling. Zie bijlage schakelmogelijkheden. Eerst een schema tekenen met daarin de nummering. De toelaatbare stroom I 2 berekenen. Herhaal meting 2 en 3. Schakeling laten controleren door de docent! 6 Voer de kortsluitproef uit van de ster-ster, de ster-driehoek en de ster-zigzag schakeling. Neem in de voeding van de trafo een 3 faseweerstand kast op, waarmee de stroom begrensd kan worden. De spanning nu afregelen tot primair de nominale stroom loopt. Meet het vermogen; de spanning en de stroom prim. en sec. Uitwerking: Ter beoordeling moeten de schema's plus meetresultaten ingeleverd worden. Daarnaast moeten de onderstaande opdrachten gedaan worden. Opdrachten: 1. Wat wordt verstaan onder de wikkelverhouding van een transformator en hoe kan je die bepalen? Wat is de wikkelverhouding N1/ N2 van de gebruikte trafo? 2. Wat wordt verstaan onder de transformatieverhouding van een transformator? Bepaal de transformatieverhouding bij nullast en bij vollast voor de drie configuraties. Vergelijk deze waarden met de transformatieverhouding zoals opgegeven in tabel " schakelgroepen voor driefasen transformatoren. Laat de berekening zien. Verklaar het verschil in waarde tussen nullast en vollast.

5 3. Bereken voor de drie configuraties ster-ster ; ster-driehoek en ster-zigzag de waarden van Rk en Xk van het vervangingsschema.zie onderstaande voorbeeld. Het vervangingsschema wordt voor één fase opgesteld tussen L en N. Tijdens de metingen is de lijnspanning gemeten en in dit schema wordt de fasespanning gebruikt. Rk en Xk bepalen m.b.v. de kortsluitproefgegevens. Let op Xk is in verhouding tot Rk erg klein dit in tegenstelling tot trafo's van groot vermogen. Voorbeeld van vervangingsschema van de trafo opgesteld voor één fase: L1 Rk Xk U1 U2 N R k = kortsluitweerstand X k = spreidingsreactantie 4. Wat is de functie en het nut van een vervangingsschema van een transformator? 5. Bij de kortsluitproef is de primaire spanning verlaagd om de stroom niet te hoog te laten worden. Bepaal nu m.b.v. het vervangingsschema de primaire en de secundaire stroom als de trafo secundair wordt kortgesloten bij nominale primaire spanning voor de drie configuraties. 6. Bepaal het rendement van de trafo voor de drie configuraties bij 100% ohmse belasting. 7. Wat voor vermogensverliezen treden er op in een transformator? 8. Wat gebeurt er met het rendement van een trafo als deze bijvoorbeeld voor 50% belast wordt en verklaar waarom. 9. Wat gebeurt er met het rendement van een trafo als deze inductief belast wordt en verklaar waarom. 10. Wat is de definitie van het klokgetal? Wanneer is het van belang om het klokgetal te weten? 11. Hoe groot is het klokgetal van de door ons gebruikte configuraties? Verklaar je antwoord. 12. Waarvoor wordt in de praktijk de zigzag schakeling toegepast van de secundaire wikkelingen? 13. Bij grote transformatoren zullen er maatregelen genomen moeten worden om te grote inschakelstroom te beperken. Waardoor ontstaat de hoge inschakelstroom en wat kan je doen om deze te beperken?

Vergelijkbare documenten

Deze proef dient om de student inzicht te geven in de werking van de transformator.

Practicum Elektrotechniek De transformator Doel van de meting Deze proef dient om de student inzicht te geven in de werking van de transformator. Inleiding In de sterkstroomtechniek komt de transformator