Macchine Elettriche. Esercitazione sul trasformatore monofase

Transcript

1 Macchine Elettriche Esercitazine sul trasfrmatre mnfase Luca Sani Dipartiment di Università di Pisa tel

2 2 Oggett della prva Prva a vut e in crt circuit di un trasfrmatre mnfase per la determinazine dei parametri del circuit equivalente Università di Pisa Dipartiment di Dati di targa della macchina Trasfrmatre mnfase V 1n = 230 V I 1n = 4.35 A A n = 1.0 kva V 2n = 115 V Ι 2n = 8.70 A f n = 50 Hz

3 3 Un dei due avvlgimenti è apert. Prva a vut Si alimenta l altr avvlgiment alla tensine nminale V n Si misuran la ptenza attiva e reattiva assrbite, le sul lat che viene alimentat e le tensini su entrambi i lati del trasfrmatre. Università di Pisa Dipartiment di A ± W ± V 1 V 2

4 Scelta degli strumenti Prva a vut In generale la I % < 10% I n In quest cas si ha I 10 < 10% I 1n Essend ϕ 0 elevat per limitare gli errri di misura si utilizza un wattmetr a bass csϕ (csϕ = 0.2) Università di Pisa Dipartiment di Prtata Fnd scala Prtata δ = Fndscala Vltmetr V V 150 div δ V1 = 2 V/div vltmetr V V 150 div δ V2 = 1 V/div Ampermetr 0.5 A 0.5 div δ A = 1 A/div Wattmetr 240 V 2.5 A Cs φ = div δ W = 1 W/div δ W =(prtata vltmetrica*prtata ampermetrica*0.2)/fnd scala 4

5 5 Prva a vut Dalla lettura dei due vltmetri dispsti tra due fasi crrispndenti è pssibile verificare il rapprt di trasfrmazine (e quindi quell spire). τ = V AB / V ab = N 1 / N 2 Università di Pisa Dipartiment R 1cc di Si cnsidera il seguente equivalente riprtat al primari. circuit R X µ X 1cc Essend la prva a vuta il ram a destra è apert. Le perdite Jule sn trascurabili e quindi la ptenza assrbita rappresenta sl le P fe. La prva a vut permette di determinare la R e la X µ.

6 6 Prva a vut Dalla misura della ptenza P si ttiene: P = W Università di Pisa Dipartiment P di P = V I csϕ csϕ = VI n n Da cui si ttengn i parametri trasfersali R e X µ : Z V = I n R = Z csϕ X µ = Z sinϕ

7 7 Riliev della relazine nn lineare tra tensine e crrente Nel funzinament a vut valgn le relazini: V1 E1 = 4.44 fn1φm RΦ I µ = N Università 1 di Pisa Dipartiment di Dalla 1 relazine si ha che l andament del Φ è impst dalla tensine e quindi se questa è sinusidale l è anche il Φ. Tra fluss e crrente il legame è nn lineare dvut alla presenza del materiale ferrmagnetic. Di cnseguenza ad un fluss sinusidale crrispnde una crrente distrta.

8 8 Prva in crt circuit L avvlgiment secndari è chius in crt circuit. Si alimenta l altr avvlgiment alla tensine tale per cui nelle fasi dei due avvlgimenti circla la crrente nminale. Si misuran la ptenza attiva e reattiva assrbita, le tensini cncatenate sul lat che viene alimentat e le crrenti su entrambi i lati. Università di Pisa Dipartiment di A 1 ± W ± V 1 A 2

9 9 Scelta degli strumenti In generale la V cc %< 10% V n In quest cas si ha V 1cc < 10% V 1n Prva in crt circuit Essend ϕ cc elevat per limitare gli errri di misura si utilizza un wattmetr a bss csϕ (csϕ = 0.2) Università di Pisa Dipartiment di Sistemi Prtata Elettrici Fnd e Autmazine Prtata scala δ = Fndscala Vltmetr 150 V 150 div δ V = 1 V/div Ampermetr A 1 5 A 5 div δ A1 = 1 A/div Ampermetr A 2 10 A 5 div δ A2 = 2 A/div Wattmetr 120 V 5 A Cs φ = div δ W = 1 W/div

10 Prva in crt circuit Dalla lettura dei due ampermetri dispsti in serie su i due lati del trasfrmatre è pssibile verificare il rapprt di trasfrmazine e quell spire. 1/τ = I A / I a R Università di Pisa Dipartiment 1cc di Si cnsidera il seguente circuit riprtat al primari. Sistemi equivalente Elettrici e Autmazine R X µ X 1cc Essend la tensine di alimentazine ridtta le perdite nel ferr sn trascurabili rispett a quelle nel rame e quindi il ram in parallel può essere trascurata. La prva in crt circuit permette di determinare la R cc e la X cc. 10

11 11 Prva in crt circuit Dalla misura della ptenza P cc si ttiene: Pcc = W Università di Pisa Dipartiment di P Pcc = V I csϕ csϕ = Sistemi cc cc n Elettrici cc e cc Autmazine V I cc n Da cui si ttengn i parametri lngitudinali R cc e X cc : Z cc V cc = Rcc Zcc csϕcc In = X = Z sinϕ cc cc cc

12 12 Curva del rendiment Iptizzand di alimentare il primari alla tensine nminale e nte le P fe (misurate dalla prva a vut) è pssibile determinare la curva del rendiment della macchina al variare della crrente assrbita I 2 e del csϕ del caric. Università P di PPisa Dipartiment VI csϕ di u u 2 2 η = = = P P + P + P V I csϕ + P + R I a u fe J 2 2 fe 2cc 2 2 Si fissa il fattre di ptenza e si traccia la curva del rendiment per un intervall di crrente cmpres tra zer e il valre nminale. V = E Z I 2 2 2cc 2