TRANSFORMATÖRÜN YÜKLÜ ÇALIŞMASI, REGÜLASYON VE VERİMİN BULUNMASI

Benzer belgeler
TRANSFORMATÖRÜN YÜKLÜ ÇALIŞMASI, REGÜLASYON VE VERİMİN BULUNMASI

DENEY-4 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN KISA DEVRE DENEYİ

ELM 324 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DERSİ LABORATUVARI

DENEY-3 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BOŞ ÇALIŞMASI VE DÖNÜŞTÜRME ORANININ BULUNMASI

BÖLÜM 3 ALTERNATİF AKIMDA SERİ DEVRELER

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI I

DOĞRU AKIM GENERATÖRLERİ VE KARAKTERİSTİKLERİ

ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BAĞLANTI GRUPLARININ BULUNMASI

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI I

ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

ASENKRON MOTORLARA YOL VERME METODLARI

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

P Cu0 = R I 0. Boş çalışma deneyinde ölçülen değerlerle aşağıdaki veriler elde edilebilir. P 0 = P Fe P Fe = P 0 P Cu Anma Dönüştürme Oranı

Manyetik devredeki relüktanslar için de elektrik devresindeki dirençlere uygulanan kurallar geçerlidir. Seri manyetik devrenin eşdeğer relüktansı:

SENKRON MAKİNA DENEYLERİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORDA KAYMANIN BULUNMASI

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Transformatörün İncelenmesi

Şekil- 9.1: Trafo prensip şeması

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

Alternatif Akım Devreleri

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORAT UARI II

9. Ölçme (Ölçü) Transformatörleri. Bir magnetik devre üzerinde sarılı 2 sargıdan oluşan düzene transformatör denir.

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

DENEY 4 DC ŞÖNT ve SERİ MOTORUN YÜKLEME KARAKTERİSTİKLERİ

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

ENERJİ DAĞITIMI. Doç. Dr. Erdal IRMAK. 0 (312) Erdal Irmak. G.Ü. Teknoloji Fak. Elektrik Elektronik Müh.

Asenkron Makineler (2/3)


T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

DENEY-4 ASENKRON MOTORUN KISA DEVRE (KİLİTLİ ROTOR) DENEYİ

SERİ, PARALEL DİRENÇ DEVRELERİ VE KIRCHHOFF KANUNLARI

DENEY-4 RL DEVRE ANALİZİ. Alternatif akım altında seri RL devresinin analizi ve deneysel olarak incelenmesi.

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

TRANSFORMATÖRLERDE BOŞ ÇALIŞMA VE KISA DEVRE DENEYİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK MAKİNALARI 6.

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DEVRE ANALİZİ LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

Boşta çalışma deneyi (Yüksek gerilim tarafı boşta)

Elektrik Makinaları I. Yuvarlak rotorlu makinada endüvi (armatür) reaksiyonu, eşdeğer devre,senkron reaktans

3 FAZLI SİSTEMLER fazlı sistemler 1

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

TRANSFORMATÖRLERDE SARIM SAYISININ BULUNMASI

Elektrik Motorları ve Sürücüleri - 4

Elektrik Müh. Temelleri -II EEM 112

DENEY 8- GÜÇ KATSAYISI KAVRAMI VE GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

AC YÜKSEK GERİLİMLERİN ÜRETİLMESİ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

REZONANS DEVRELERİ. Seri rezonans devreleri bir bobinle bir kondansatörün seri bağlanmasından elde edilir. RL C Rc

DOĞRU AKIM MOTORLARI VE KARAKTERİSTİKLERİ

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü ÖLÇME TEKNİĞİ 9. HAFTA

ÜÇ-FAZ SENKRON JENERATÖRÜN AÇIK DEVRE VE KISA DEVRE KARAKTERİSTİKLERİ DENEY

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ

ALTERNATİF AKIM DEVRELERİNİN ÇÖZÜMLERİ

Öğrencinin; Adı: Görkem Andaç Soyadı: KİRİŞ Sınıfı: 10 FEN B No su: 277. Konu: Transformatörler

ADIYAMAN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ DEVRE ANALĠZĠ LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

EET-320 ELEKTRİK MAKİNALARI-II LABORATUVARI DENEYLERİ

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VII. DENEY FÖYÜ

Dengeli Üç Fazlı Devreler

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

I R DENEY Ohm Kanunun İncelenmesi

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS (PARALEL DEVRELER)

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELK222 TEMEL ELEKTRİK LABORATUARI-II

Bölüm 3 AC Devreler. 1. AC devrede, seri RC ağının karakteristiklerini anlamak. 2. Kapasitif reaktans, empedans ve faz açısı kavramlarını anlamak.

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI IV. DENEY FÖYÜ

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

Elektrik Makinaları I

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

BÖLÜM 9 Üç Fazlı Transformatörler

2. KİRCHHOFF YASALARI AMAÇLAR

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜH. BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİNAL SORULARI

DENEY 1-1 AC Gerilim Ölçümü

ELEKTRİK AKIMI Elektrik Akım Şiddeti Bir İletkenin Direnci

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜH. BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VI. DENEY FÖYÜ

Cihazın Bulunduğu Yer: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü B-Blok, Enerji Verimliliği Laboratuvarı

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

Şekil 1: Direnç-bobin seri devresi. gerilim düşümü ile akımdan 90 o ileri fazlı olan bobin uçlarındaki U L gerilim düşümüdür.

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

9. Güç ve Enerji Ölçümü

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ESM 413 ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI I

İç direnç ve emk. Seri bağlı dirençler. BÖLÜM 28 Doğru Akım Devreleri. İç direnç ve emk. ve emk. Elektromotor kuvvet (emk) kaynakları.

ALTERNATİF AKIMIN TEMEL ESASLARI

Elektrik Makinaları I

7. DİRENÇ SIĞA (RC) DEVRELERİ AMAÇ

BİR FAZLI TRANSFORMATÖR

Çok sayıda motor şekilde gibi sadece bir durumunda başlatma kontrol merkezi ile otomatik olarak çalıştırılabilir.

DENEY 5 RC DEVRELERİ KONDANSATÖRÜN YÜKLENMESİ VE BOŞALMASI

Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUARI

Transkript:

DENEY-5 TRANSFORMATÖRÜN YÜKLÜ ÇALIŞMASI, REGÜLASYON VE VERİMİN BULUNMASI TEORİK BİLGİ Yüklü çalışmada transformatörün sekonder sargısı bir tüketiciye paralel bağlanmış olduğundan sekonder akımının (I2) sıfırın üzerinde bir değeri vardır. Transformatörün yüklü çalışma bağlantı şeması Transformatörün primeri alternatif bir gerilime (U1) bağlandığında, primer sargıdan geçen akım (I1) bir manyetik akı (Φ) oluşturur. Bu ana manyetik akı primer sargılarda uygulanan gerilime yakın ve ters yönde bir e.m.k (E1) indükler. Sekondere bağlı yük nedeniyle sekonder sargılardan da bir akım (I2) geçer. Bu akım sekonder sargılarda kendisini oluşturan manyetik akıya ters yönde bir manyetik akı (Φ2) oluşturarak ana manyetik akıyı (Φ) zayıflatır. Ana manyetik akının zayıflaması, primerde indüklenen e.m.k inin (E1) küçülmesine neden olur. Uygulanan gerilim ile indüklenen e.m.k arasındaki fark, indüklenen e.m.k inin azalmasıyla artacağı için primer sargılardan daha fazla akım geçmeye başlar. Bu fazla akım primer sargılarda, ana manyetik akıyı kuvvetlendirecek yönde yeni bir manyetik akı (Φ1) oluşturur. Böylece sekonder akımının oluşturduğu manyetik akının, ana manyetik akıya zıt olan etkisi primer sargılarda oluşan manyetik akı ile azaltılır. Bunun sonucunda ana manyetik akıda bir değişiklik söz konusu olmaz. Yani primer ve sekonder akımlarının oluşturacağı manyetik alanlarla, ana manyetik akı dengelendiğinden değerinde bir değişiklik olmaz, sabit kalır. Sekonder devrede endüklenen e.m.k (E2) ile sekonder uç gerilimi (U2) aynı yöndedir. Primer ve sekonder sargılardan geçen akımlar sekonder devreye bağlanan yüke göre değişir. Sekonder devre yüklendiği zaman, primer akımı boş çalışma değerinde kalmaz. Sekonder akımı arttıkça primer akımı da artar. Bu durum kayıplar dikkate alınmadığı zaman, primer ve sekonder devre güçlerinin birbirine eşit olması ile de açıklanabilir. U1.I1.Cosφ1 = U2.I2.Cosφ2 U1.I1 = U2.I2

Bu eşitliklerde gerilimler sabit olduğundan, sekonder akımının değişmesiyle primer akımının da değişeceği anlaşılır. Primere alternatif bir gerilim uygulandığında, primer sargıdan geçen akımın oluşturduğu manyetik akının tamamı sekonder sargıyı kesmeyip, bir kısmı kaçak akı olarak devresini havadan tamamlar. Kaçak akılar ne kadar fazla olursa faydalı akı da o kadar azalır. Bunun sonucu sekonder sargılarda spir başına endüklenen gerilim, primer sargılarda spir başına endüklenen gerilimden küçük olur. Böylece sekonder sargılarda endüklenen gerilim azalır. Primer ve sekonderi ayrı ayağa sarılan transformatörlerde, boş çalışmada kaçak akılar, sekonder sargıları kesmez, primer sargıları keser. Boş çalışmada kaçak akı, faydalı akının % 0,5 i kadardır. Yüklü çalışmada, sekonder akımının oluşturduğu manyetik akı da kaçaklara neden olur. Primer ve sekonder sargılarda oluşan kaçak akılar, primer ve sekonder akımlarıyla orantılı olarak değişir. Φ1 = Φ1k + Φ Φ2 = Φ2k + Φ Φ1 = Primer akımının oluşturduğu manyetik akı Φ2 = Sekonder akımının oluşturduğu manyetik akı Φ = Ana akı veya faydalı akı Φ1k = Primer sargının kaçak akısı Φ2k = Sekonder sargının kaçak akısı Primer devre kaçak akıları transformatörün hem boş hem yüklü çalışmasında, sekonder devre kaçak akıları ise yalnız yüklü çalışmasından oluşurlar. Primer ve sekonder akımlarının 2

oluşturdukları kaçak akılar, faydalı akıyı azalttıklarından primer ve sekonder iç gerilim düşümüne neden olurlar ve sekonderin çıkışında gerilim azalması görülür. Kaçak akıların oluşturdukları gerilim düşümleri tam endüktif özellikte olup akımdan 90 0 ileridedir. Kaçak akıları transformatörün devresine seri bağlanmış reaktanslar şeklinde gösterebiliriz. Bazı özel transformatörlerin kaçak reaktanslarının büyük olması istenir.(ark fırınlarının güç devrelerinde kullanılan trafo, kaynak makinalarında kullanılan trafo gibi). Kaçak akı reaktansları kısa devre akımlarını azaltmada ve paralel çalışmayı kolaylaştırmada etkili olmaktadırlar. Yüklü transformatörün eşdeğer devresinde iç gerilim düşümleri, ideal bir transformatörün primer ve sekonder devrelerine omik dirençler ile reaktans bobinlerinin seri bağlanarak bunların üzerinde meydana gelen gerilim düşümleri ile gösterilmiştir. Primer ve sekonder devreler için Kirchhoff Kanununu uygulayacak olursak; U1 = -E1 + UR1 + UX1 U2 = E2 UR2 UX2 E1 = UR1 + UX1k U1 E2 = UR2 + UX2k + U2 UR1 = I1.R1 UR2 = I2.R2 UX1 = j I1.X1k UX2 = j I2.X2k U1 = Primer sargı uç gerilimi U2 = Sekonder sargı uç gerilimi Vektör diyagramı çizerken U1 ve U2 gerilim düşümlerini göz önüne alabilmek için R1, R2, X1k, X2k omik ve reaktif direnç değerlerinin deneysel olarak bulunmuş olmaları gerekir.r1 ve R2 direnç değerleri doğru akımla ölçülecek olursa, değerlerde akım yığılması etkisinden ileri gelen joule kayıpları dahil edilmemiş olacaktır. Bu nedenle, kısa devre deneyinden faydalanılarak alternatif akım dirençlerinin bulunması gerekir. İki direnç arasındaki fark normal transformatörlerde % 1-3 arasındadır. Yük esnasında yapılan ölçümlerden I1, I2, U1, U2, φ1, φ2 değerleri de bulunarak vektör diyagramı çizilebilir. 3

U1 ile I1 arasında φ1 açısı kadar bir faz farkı vardır. Primer akımla aynı fazda olan I1.R1 omik gerilim düşümü,sonra primer akıma nazaran 900 ileride olan ji1.x1k reaktif gerilim düşümü U1 geriliminden çıkarılarak E1 vektörünün yön ve büyüklüğü bulunur.daha sonra ya akım üçgeni çizilerek I2 akımının yönü bulunur,bunun için boşta çalışma akımının bilinmesi gerekir.böylece primer tarafta yapıldığı gibi φ2 açısından yararlanarak,u2 gerilim vektörünün yönü bulunur, I2.R2 omik ve j I2.X2k reaktif gerilim düşümleri U2 ye ilave edilir ve E2 vektörünün yön ve değeri bulunur. Şayet E2 = E1.(N 2 /N 1 ) kontrolü tutuyorsa çizim doğrudur. Ya da akım üçgeninden sekonder akımının yönü tespit edildikten sonra,e2 nin değer ve yönü E1 in değer ve yönünden bilindiğine göre, bu kez E2 vektörü önce çizilir. Sekonder sargıdaki omik ve reaktif gerilim düşümleri E2 den çıkarılarak U2 geriliminin değeri ve yönü tespit edilir. Yüklü çalışan transformatörün vektör diyagramı Transformatörün sekonderinden geçen I2 akımı ile sekonder gerilimi U2 arasında φ2 açısı kadar bir faz farkı vardır. Akım geriliminden φ2 açısı kadar geridedir. Primerde indüklenen E1 e.m.k ile sekonderde indüklenen E2 e.m.k i aynı Φ akısı tarafından oluşturulduğundan aynı fazdadırlar.vektör diyagramının karışmaması için E1 e.m.k i (- E1) şeklinde 180 0 faz farklı olarak çizilmiştir. I0 boş çalışma akımı uygulanan geriliminden φ0 açısı kadar geridedir. I11 = Yük akımı nedeniyle primerden geçen akım I0 boş çalışma akımı dikkate alınmazsa I11 = I1 olacağından I1 = I2 ve φ1 = φ2 yazılabilir. 4

Endüktif yüklü bir transformatörün vektör diyagramı Deneyin Yapılışı Bir transformatörde primer gerilimi anma değerinde sabit tutulup, sekonderden anma yük akımı çekilirse, sekonder geriliminin boştaki değerine göre değiştiği görülür. Sekonderin boş ve tam yüklü durumundaki gerilimler arasındaki farka, gerilim regülasyonu denir. Yükte Çalışma Deneyi: a.sekonder devrede yük yok iken transformatörün primer devresine nominal gerilimini uygulayınız. Bu konumda Ip, Up, değerlerini enerji analizörü ile gözlemleyip kaydediniz b.ayarlı (Ry) yük reostası ile kademe kademe transformatörü nominal gücüne, daha sonra 1,25 katına kadar yükleyiniz her konumda Up, Ip, primer devre enerji analizörü Us, Is sekonder devre enerji analizörü parametre değerlerini gözlemleyip kaydediniz. 5

Çalışma Soruları 1. Bir 15 kva, 2300/230 V transformatörde boşta çalışma ve kısa devre deneyleri yapılmıştır. Aşağıdaki deney verileri transformatörün primer tarafından alınmıştır. Boşta Çalışma Deneyi Kısa Devre Deneyi V OC = 2300 V V SC = 47 V I OC = 0.21 A I SC = 6.0 A P OC = 50 W P SC = 160 W Buna göre; a) Yüksek gerilim tarafına göre bu transformatörün eşdeğer devresini bulunuz. b) Düşük gerilim tarafına göre bu transformatörün eşdeğer devresini bulunuz. c) 0.8 geri, 1.0 ve 0.8 ileri güç faktörlerinde tam yük gerilim regülasyonunu bulunuz. d) 0.8 geri, 1.0 ve 0.8 ileri güç faktörlerinde yüksüz durumdan tam yük durumuna ulaşıncaya kadar gerilim regülasyonunu hesaplayınız ve çiziniz. e) Transformatörün 0.8 geri güç faktöründe tam yükteki verimi nedir? 6