[전기공학 실험]단권변압기 실험 -단권변압기의 전압과 전류 관계 및 응용, 변압기의 단상 3선식 운전, 단상 변압기의 권수비

소개글

[전기공학 실험]단권변압기 실험 -단권변압기의 전압과 전류 관계 및 응용, 변압기의 단상 3선식 운전, 단상 변압기의 권수비에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

교류 전류 I1의 눈금을 보면서 전압 조정 손잡이를 시계 방향으로 서서히 돌리면서 I1의 값이 AC 0.4[A]가 되게 맞춘다.
⒞ 실험 ⑼-⒝상태에서 I3와 E1을 측정 기록한다.
I3= 0.24 [A]
E1= 9 [V]
⒟ 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌린 후 전원 스위치를 OFF시킨다.
⒠ 전류비를 계산한다.
I1/I3 = 0.4 [A]/ 0.24 [A]= 1.67
⒡ 전류비와 권수비가 일치하는가? 다르다
⑻ 철심의 자기 포화가 변압기의 여자 전류에 미치는 현상을 관찰한다.
⒜ 그림 17-4와 같이 회로를 만든다.
전원 공급장치 4번 단자와 교류 전류계 I1의 한 단자를 접속하고 전류계 I1의 한 단자와 변압기의 1번 단자를 접속하고 변압기2번 단자와 전원 공급장치 5번 단자를 접속시키고 변압기5번 단자와 6번 단자 사이에 교류전압계 E2를 접속시킨 후 전원의 전압 선택 전환 스위치를 돌려 4-5 위치로 맞춘다.
그림 17-4
⒝ 전원 스위치를 ON시킨 후 전압 조정 손잡이를 시계 방향으로 돌리면서 변압기의 1차 E1전압이 25[V] 50[V] 75[V] 100[V] 125[V] 150[V] 175[V] 200[V]로 맞추면서 각각의 I1, E2 값을 측정하여 표17-1에 기록한다.
E1
Vac
I1
mAac
E2
Vac
25
0
20
50
0
40
75
0
70
100
0
95
125
0
120
150
0
145
175
20
170
200
70
190
⒞ 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌린 후 전원 스위치를 OFF시킨다.
⑽⒜ 표17-1에 기록된 값 중 전압 E1을 종축으로 하고 전류 I1을 횡축으로 하여 그래프를 그려라.
⒝ 그래프에서 여자 전류가 급격히 증가하는 부분이 있는가?
150을 지나서 증가하며 175를 지나면서 더 급격히 증가한다.
⒞ 1차 권선과 2차 권선 사이의 전압비는 여자 전류의 급격한 증가에 의해 영향을 받게 되는가? 안 받는다.
⒟ 여자 전류의 급격한 증가에 의해서 변압기는 어떠한 현상을 나타내는가?
[7] 연구 고찰 사항
⑴ 만일 변압기 2차 권선 9번 단자와 6번 단자 사이의 권선에 A.C 1[A]의 전류가 흐른다면 1차 권선 1번 단자와 2번 단자 사이의 권선에 흐르는 전류는 몇 [A]가 되는가? 0.5[A]
⑵ 변압기의 1차 권선을 5번 단자와 6번 단자 사이의 권선으로 하고 2차 권선을 7번 단자와 8번 단자 사이의 권선으로 하면서 단락시켰을 때 1차 권선 5번과 6번 사이의 권선에 A.C 0.5[A]의 전류가 흐르게 하려면 2차 권선 7번과 8번 사이의 권선에 흐르는 전류를 몇 [A]가 되는가? 0.75[A]
⒜ 2차 권선에 흐르는 전류를 계산하여라.
⒝ 연구 고찰 ⑵-⒜에서 계산된 값의 전류를 장시간 흐르게 하면 어떠한 현상이 나타나겠는가? 열이 발생한다.
⑶ 만일 3번 단자와 4번 단자 사이의 권선에 A.C 120[V]가 가해졌을 경우 아래 단자들 사이의 권선에 몇 [V]가 나타나겠는가?
⒜ 권선 1-2 = 71 [V]
⒝ 권선 5-9 = 34 [V]
⒞ 권선 7-8 = 43 [V]
⒟ 권선 5-6 = 69 [V]
⑷ 실험 방법 ⑺의 과정에서 1차 권선과 2차 권선 중 어느 권선에서 열을 더 많이 발생 시키겠는가? 둘 다 같다.
⑸ 실험 방법 ⑺의 5번 단자와 6번 단자 사이를 단락 시킨 상태에서 1번 단자와 2번 단자 사이의 권선에 A.C 120[V]의 전압을 인가시킨 경우 다음 사항은?
⒜ 1차 권선 1번 단자와 2번 단자 사이에 흐르는 전류는?
⒝ 2차 권선 5번 단자와 6번 단자 사이에 흐르는 전류는?
⒞ 이들의 전류값은 표준 전류값보다 얼마나 더 많은 전류가 흐르는가?
⒟ 연구 고찰 ⑸의 과정에서 표준치 보다 얼마나 더 많은 양의 전기가 변압기 권선내에서 열을 발생시키는가?
결과및 토의
수업시간에 단순히 식을 보고 이런 특징이 있다는 것을 보고 외우는 것이었다면 오늘 실험은 그 것을 눈으로 확인하는 것이었다. 단지 수치와 같은 측정값만 확인할 뿐 변압기가 실제로 작동하는 모습을 (예를 들면 자속이 변하는 것) 눈으로 살펴 볼 수가 없다는 것이 아쉽다.
예전에 전류계가 고장이 나는 바람에 실험을 제대로 하지 못한적이 있어 이번에는 처음부터 직접 전류를 측정해가며 측정값과 비교해 보았다. 이번 기계는 별로 오차가 없어서 다행이었다. 실험은 대체적으로 무난한 실험을 한 것 같다. 선을 다르게 접속시키거나 저항값을 변화시켜가며 변압기의 전류, 전압 특징을 관찰하는 것이었다.
실험이 4개라 많을 줄 알았는데 마지막실험은 장비가 없어서 하지 못했다. 변압기를 실제로 보고 특성을 알아보니 책에서 회로도로만 보던 때와 느낌이 틀렸다. 특히 전동기와 틀리게 아무런 소리나 움직임이 없는데도 그 안에서 자속의 변화에 따라 유도기전력이 생기고 권수비에 따라 전압강하가 생긴다니 실험을 통해서 실감하게 된것같다.
이번 실험은 다른실험보다 편했던 것같습니다. 예전에 저항표를 나눠주었을때 어디에 쓰는 건가 했었는데 이번에 실험을 해보니 꽤 유용한 것 같습니다. 특히 처음에는 사용할 줄을 몰라서 저항하나에만 연결했었는데 나중에 알고보니 저항3개에 병렬연결을해서 저항을 조절하는 것이었습니다.
권선비를 확인함에 있어서 전압과 달리 전류는 역으로 해야지 값이 나온다고 알고 있는데 실험에서는 역으로 하지 않았음에도 값이 나오는게 이상했습니다. 책이 잘못된 것인지 한번 더 확인해봐야 할 것 같습니다.
오늘 실험에서는 변압기의 활용방법을 많이 알게 되었습니다 회로이론이나 전기기기에서 배웠던 전압과 전류, 권선비 등 이론을 실험으로 확인해보아서 정말 좋았던것 같습니다. 그리고 실험기구가 몇 개 필요하지 않아 지난 실험들과 다르게 진행 잘 된 점이 좋았습니다.
계속 전동기 실험만 해서 전동기 돌아가는 소리가 익숙했었는데 변압기 실험을 하니 너무 조용해서 처음에는 실험을 하고 있는지도 실감이 안났다. 생소했던 전동기 특성실험에 비해서 지금 전기기기나 회로이론 수업시간에 변압기에 대해 다루고 있기 때문에 더 뜻깊은 시험이었고 그만큼 남는 것이 많은 것같다. 특히 그저 외워서 공부한 권수비를 직접 확인해 보니 너무 신기하다.

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