Analiza experimentală și numerică a regimurilor tranzitorii ale transformatorului monofazat

I. Chestiuni de studiat

A. Incercari experimentale

A 1. Determinarea curbei de magnetizare =f(I).

A 2. Determinarea parametrilor modelului de regim dinamic al transformatorului monofazat.

A 3. Vizualizarea si inregistrarea tensiunilor si a curentilor celor doua infasurari la functionarea in sarcina rezistiva, rezitiv inductiva si rezistiv capacitiva.

A 4. Vizualizarea si inregistrarea curentului absorbit de transformator la cuplarea in gol.

B. Simularea functionarii transformatorului monofazat

B 1. Implementarea in MATLAB - Simulink a modelului de regim dinamic. Raportarea marimilor schemei echivalente la marimile de baza.

B 2. Simularea functionarii in gol, scurtcircuit si in sarcina. Determinarea din simulare a curentului de mers in gol.

B 3. Determinarea prin simulare a caracteristicii externe in sarcina rezitiva. U2=f(I2)|cosφ=1

B 4. Simularea conectarii in gol a transformatorului monofazat. Analiza influentei fazei initiale a tensiunii de alimentare asupra curentului de mers in gol.

B 5. Simularea scurtcircuitului brusc al transformatorului. Influenta de producere a scurtcircuitului asupra valorilor maxime a curentului.

II. Scheme electrice de montaj.

1. Functionarea in gol cu osciloscop pentru masurare, inregistrare si vizualizare U¬1 si I10.

2. Functionarea in sarcina cu 2 analizoare de retea. Primul pentru U1, I1 si al doilea pentru U2 si I2.

III. Date nominale:

Sn = 1.8 kVA fn = 50 Hz

U1n = 220 V I1n = 8.78 A

U2n = 120 V I2n = 15 A

IV. Tabele de date si prelucrarea lor:

A. Incercari experimentale

A1. Reprezentarea la tensiune nominala a u(t) si i10(t).

Curba fluxului magnetic functie de curentul din primar, Φ=f(I10).

Pentru a obtine curba fluxului, este necesar sa aplicam legea inductiei electromagnetice, care defineste tensiunea electromotoare este egala cu viteza de scadere a fluxului magnetic ce trece printr-o suprafata arbitrara.

Cu alte cuvinte, este necesar sa derivam viteza de scadere in timp a fluxului.

A2. Reprezentarea schemei electrice echivalenta.

Date obtinute experimental folosind analizorul de retea:

La gol La scurtcircuit

I0n 0.36 A I1n 8.8 A

U1n 220 V U1sc 10.5 V

P10n 28.4 W P1sc 91 W

Date calculate bazate pe cele obtinute pe cale experimentala:

La gol La scurtcircuit

cosφ10 0.3586 R1 0.7 Ω

sinφ10 0.9335 cosφsc 0.9848

Iw 0.3570 A sinφsc 0.1734

Iμ 0.0463 A Rsc 1.1751Ω

Rw 616.23 Ω usca 0.0470 V

Xμ 4747.1 Ω uscr 0.0083 V

usc 0.0477 V

Xsc 0.2069 Ω

Zsc 1.1932 Ω

Schemele electrice echivalente:

Functionare in gol Functionare in scurtcircuit

A3. Vizualizarea si inregistrarea tensiunilor si a curentilor celor doua infasurari la functionarea in sarcina rezistiva, rezitiv inductiva si rezistiv capacitiva.