Лабораторные работы по электротехнике

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Ознакомиться с устройством и режимом работы однофазного трансформатора и научится определять его основные параметры по результатам опытных испытаний.

2. Снятие основных рабочих характеристик однофазного трансформатора.

II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ

 

 Из равенства k видно, что э.д.с. обмоток трансформатора пропорционально числу их витков.

 Каждый трансформатор характеризуется номинальным значением полной мощности S (ВА, кВА, МВА), числом витков W1 и W2 обмоток и номинальными напряжениями U1Н и U2Н (В, кВ);  

 Более полные сведения о трансформаторе получают при снятии его основных характеристик в режимах: холостого хода, короткого замыкания и нагрузочном.

 Из опыта холостого хода определяются:

1. Коэффициент трансформации "к", равный отношению э.д.с. первичной и вторичной обмоток , т.к. при холостом ходе E1» U1Н и E2 » U20

2. Потери холостого хода Р0 (Вт, кВт), т.е. потери мощности на перемагничивание сердечника

3. Ток холостого хода I0, составляющий 3+10% от номинального тока I1Н при номинальном напряжении.

По данным опыта можно определить полное сопротивление трансформатора

 Ом и его активную Ом и реактивную

составляющие, необходимые для составления схемы замещения.

 При выполнении опыта холостого хода вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а первичная включена на синусоидальное напряжение с действующим значением U1Н.

 Из опыта короткого замыкания определяются:

1) Напряжение короткого замыкания  

2) Потери короткого замыкания РК, т.е. электрические потери мощности при нагревании обмоток трансформатора

 РК=DРМ=I1Н2 . r1+I2Н2 . r2=I1Н2 . rК

3) Полное сопротивление трансформатора  

 При опытном испытании трансформатора в нагрузочном режиме ток нагрузки I2 должен регулироваться изменением сопротивления нагрузки так, чтобы коэффициент нагрузки b=I2/I2Н

По данным этого опыта определяются изменения напряжения ,

коэффициент полезного действия  , Р1 и Р2 - активные мощности на выходе трансформатора.

SН - номинальная мощность трансформатора, ВА;

 - коэффициент мощности нагрузки

III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Ознакомиться с конструкцией и паспортными данными испытуемого трансформатора. Записать основные данные трансформатора.

2. Собрать схему и провести опыт холостого хода, включив первичную обмотку на номинальное напряжение при разомкнутой вторичной обмотке. Данные измерения занести таблицу 5-1.

 


Рис. 1.

 Таблица 5–1

ИЗМЕРЕНИЯ

ВЫЧИСЛЕНИЯ

U1H B

U2C B

I1 A

P1 BT

К

I0/I1H

Z0 OM

R0 OM

X0 OM

3. Снять нагрузочную характеристику, для чего включить выключатель Р2 и, регулируя сопротивления нагрузочных реостатов, установить нагрузку, соответствующую коэффициентам загрузки b=0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0. Данные измерения занести в таблицу 5-2.

4. Собрать схему (рис. 2) и провести опыт короткого замыкания трансформатора, предварительно установив потенциометр "П" на минимальное входное напряжение, и после включения выключателя В-1 постепенно повышать напряжение до величины Uкз, при которой токи в обмотках трансформатора будут равны номинальным. Данные измерений занести в таблицу 5-3.

5. Построить графики следующих зависимостей: U2=¦(I2): Cosj=¦(I2): h=¦()

6.Сделать выводы по работе:

ИЗМЕРЕНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ Таблица 5-2

b

U1 B

I1 A

P1 BT

U2 B

I2 A

P2 BT

h %

экс

h %

теор

DU2%

cosj1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

а) о соответствии полученных экспериментальных данных с паспортными данными трансформатора;

б) о величине нагрузки трансформатора, при которой его к.п.д., достигает  максимального значения;

в) о характере изменения к.п.д., Cosj и выходного напряжения с изменением нагрузки трансформатора.

 В-1

 


 Рис. 2

ИЗМЕРЕНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

UКЗ B

I1H A

I1H A

PК BT

ZК OM

RКOM

XКOM

UК %

IY. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Общее устройство и принцип действия трансформатора.

2. Что называется коэффициентом трансформации, и чем он определяется? 

3. При каких условиях производят опыты х.х и к.з.? Какие параметры трансформатора можно определить по опытным данным и как?

4. От чего зависят ЭДС обмоток трансформатора?

5. Что называют внешней характеристикой трансформатор?

6. Как определяется потери энергии в трансформаторе?

7. Как определяется КПД трансформатора?

Находим частные производные первого порядка http://arthis.ru/ легкие натуральные парики;установка промышленной вентиляции
Лабораторные и контрольные работы по электротехнике