Üç Fazlı Transformatörler 1.Kısım: Sargı Direncinin Belirlenmesi: Kurulum Şeması Üç fazlı transformatörlerin sargı direncinin belirlenmesi bir fazlı transformatördeki yöntemle aynıdır. Bir Fazlı transformatörün sargı direncinin belirlenmesi için gerekli bağlantı şekli yanda görüldüğü gibidir. Temel mantık sargılara DC gerilim ampermetre üzerinden verilir, sargılara paralele voltmetre bağlanır ve sarı üzerindeki gerilim ölçülür sargılara seri bağlı olan ampermetre üzerinden geçen akım ölçülür ve Rx=V/I dan direnç belirlenir. Bizim ölçümünü yaptığımız Trafonun sargı direncini belirlemek için öncelikle primer sargılarının bir birine seri bağladık ve tek bir primer sargısı elde ettik böylece bir birine seri bağlı direnç elde edilmiş olur. V/I formülünü burada elde ettiğimiz değerler üzerinden aynen uygularız. Bulduğumuz direnç değeri transformatörlerin primer sargı dirençlerinin toplamı olur. Elde ettiğimiz sonuçlara göre Rx direncinin değeri her gerilim için aynı veya bir birine yakın çıkmalıdır. Yandaki şekilde görülen Rs direnci bizim uygulamamızda kullanılmamıştır. Rs direncinin görevi akımı sınırlamaktır bu dirence ihtiyaç duyulmasının sebebi ise gerilim kaynağının sabit ayarlana bilir olmayışıdır. Bizim kullandığımız gerilim kaynağı ayarlı olduğu için Rs direncini kullanmadık. Elde edilen değerler: Sarım 1U1/1U4 Ampermetre (A) 0.0902 0.213 0.3803 1V1/1V4 0.0902 0.213 0.3803 1W1/1W4 0.0902 0.213 0.3803 𝑽 Voltmetre(V) Rx= 𝑰 ( Ω) 1.06 2.52 4.5 1.06 2.52 4.5 1.06 2.52 4.5 11.75 11.830 11.830 11.75 11.830 11.830 11.75 11.830 11.830 2.Kısım: Dönüşüm Oranının Belirlenmesi: Dönüşüm oranının belirlenmesi için gerekli bağlantı şekli. Temel mantık yine bir fazlı trafodaki gibidir trafonun girişine (primerine) bir gerilim uygulanır ve çıkışından yine bir gerilim alınır (sekonder gerilimi). Transformatörlerde primer şu sargı sekonder bu sargı diye bir dayanak (sabit bir durum) söz konusu değildir. Giriş sinyalinin verildiği sargılar primer çıkışın alındığı sargılar ise sekonderdir. 𝑁1 𝑉1 Dönüştürme oranı 𝑁2 = 𝑉2 dir. Temel mantık bu dur. 3 fazlı trafonun bağlantı şekli △⇾Y ‘dır. Giriş sargıları (primer) üçgen bağlanmıştır. Çıkış sargıları (sekonder) yıldız bağlanmıştır. Sekonder sargılarının bağlantısı Sarım Primer sargılarının bağlantısı 𝑉 𝑉𝐿𝑉 (V) 𝑉𝐻𝑉 (V) Kf=𝑉 𝐿𝑉 , oran 14.52 36.68 60.5 37.27 94.4 157.2 0.389 0.388 0.384 𝐻𝑉 U Bulduğumuz oranın doğruluğunu ispat edecek olursak; N1=213+213=426 ,N2=552+552=1104 olur. 𝑁1 𝑁2 𝑉1 = 𝑉2 => 426 1104 = 0.385 , 𝑉1 𝑉 14.52 𝑁1 𝑉1 = 37.27=0.389 => 𝑁2 ≈ 𝑉2 olduğu görülür. 3.Kısım: Boşta Çalışma: Deney için gerekli bağlantı şekli Boş çalışma deneyi bir fazlı transformatördeki mantıkla aynıdır. Girişe bir sinyal uygulanır (primer) çıkış sargı uçları boş bırakılır (sekonder). 3 fazlı transformatörlerde de durum bundan farklı değildir. Tek fark 3 adet sekonder ve primer sargının bulunmasıdır. 3 fazda 3 farklı giriş olacağından 3 farklıda çıkış olacaktır bu durum yukarıdaki şekilde gözlenmektedir. Bir fazlı transformatöre de hesaplamalar şu şekilde idi; Aynı hesaplamalar tek bir faz için aynen geçerlidir.Bu hesaplamaların her bir faz için ayrı ayrı yapılmasına gerek yoktur.Çünkü Transformatörün 3 ayrı primer sargısı da aynı özelliktedir. Dolayısıyla bir faz için yapılmış hesaplama diğer faz için de bire bir aynıdır (aynı olmak zorundadır). 𝑉0 10 16.72 20.83 Akım (A) 3.13 4.44 5.05 CosØ0 = 0.112 0.114 0.114 𝑃0 𝑉0 𝑥𝐼0 Güç (W) 3.5 8.5 12 Bu hesaplamalar yalnızca tek bir primer sargısı için yapılmış olup diğer sargılar içinde bire bir aynısıdır. So1=Vo x Io=31.3 VA Qo1=√(𝑆𝑜)2 − (𝑃𝑜)2 =31.1VAR 𝑅𝑐1 = 𝑉𝑜 2 = 28.571Ω 𝑃𝑜 𝑉𝑜 2 𝑋𝑐1 = 𝑄𝑜 = 3.21𝛺 Rc (Ω) 1-)28.57 2-)32.88 3-)36.157 32.535 Xc(Ω) 3.21 3.790 4.73 3.91 So (VA) Qo (VAR) 31.3 31.1 74.236 73.745 92.485 91.70 Ortalama değer Po(W) 3.5 8.5 12 3.Kısım: Kısa Devre: Kısa devre deneyi için gerekli bağlantı şeması Kısa devre deneyinde primer sargılardan giriş sinyali uygulanır, sekonder sargıları ise kısa devre edilir ve kısa devre deneyi gerçekleştirilmiş olur. Bir fazlı transformatörlerde ki durum temel olarak 3 fazlı transformatörde de geçerlidir. Buradaki fark 3 primer ve 3 sekonder sargının olmasıdır. Biz bu deneyde tek bir faz için ölçümler yaptık ki bu ölçümler diğer fazlar içinde geçerlidir. Primer Bağlantısının açık görünüşü 𝐼𝑆𝐶 (A) 𝑉𝑆𝐶 (V) Sekonder bağlantısının açık görünüşü 𝑃 𝑃𝑆𝐶 (W) 𝑐𝑜𝑠Ø𝑆𝐶 =𝑉 𝑆𝐶 𝑥𝐼 1.44 1.6 1.72 14.97 17.04 18.53 0.185 0.183 0.188 𝑆𝐶 𝑆𝐶 4 5 6 Tek fazlı transformatörüler için eş değer devrenin çıkarılışı ve formülleri; 𝑆𝑠𝑐1 = 1.44𝑥14.97=21.556 VA Qsc1=√(21.556)2 − 42 =21.182VAR 4 Req1=1.442=1.922 𝛺 21.182 Xeq1= 1.442 =10.522 𝛺 Oran 1:1 ise 𝑁1 276 46 Oran= 𝑁2 = 426=71=> Req1=46K+71K=1.922 𝛺 =>K=0.0164 R1=46x0.0164=0.7544 𝛺 Xeq1=10.522=117K=>K=0.0899 R2=71x0.0164=1.644 𝛺 X1=4.1354 𝛺 X2=6.3829 𝛺 1 2 3 𝑆𝑠𝑐(VA) 21.556 27.26 31.876 Qsc(VAR) Req( 𝛺) 21.182 1.922 26.797 1.953 31.306 2.028 Yaklaşık değerler Xeq( 𝛺) 10.522 10.467 10.774 R1( 𝛺) 0.7544 0.755 0.797 0.768 R2( 𝛺) 1.644 1.644 1.228 1.505 X1( 𝛺) 4.1354 4.1124 4.2359 4.161 R’2=R2xÜ2 =1.505x6.716=10.107 Ω X’2σ=X2σÜ2 =6.420x6.716=43.11Ω X2( 𝛺) 6.3829 6.3474 6.532 6.420