Лабораторная работа № 10 исследование однофазного tpahсфорmatоpa
Цель работы – изучение экспериментальных и расчётных методов анализа режимов работы однофазного трансформатора.
Программа работы
1. Выполнить задание на подготовку к лабораторной работе.
2. Исследовать режимы холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
3. Исследовать режимы с различной нагрузкой трансформатора.
Описание лабораторной установки
Исследуемый трансформатор Т2 подключается к выходным зажимам комплекта измерительных приборов К – 505 (рис.1). Напряжение, подаваемое на исследуемый трансформатор, регулируется с помощью лабораторного автотрансформатора Т1, входные зажимы которого подключаются к автоматическому выключателю QF. Исследуемый режим работы трансформатора определяется сопротивлением нагрузки Rн. Вольтметр PV3 подключается к входным зажимам трансформатора только в опыте короткого замыкания, который проводится при пониженном входном напряжении.
рис.1
Задание на подготовку к лабораторной работе
1. Изучить раздел курса электротехники, в котором рассматривается принцип действий трансформатора и анализируются основные режимы работы.
2. Подготовить бланк протокола, соответствующий программе выполнения лабораторной работы.
3. Изобразить схему замещения трансформатора и привести уравнения электрического состояния.
4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Порядок выполнения экспериментальной части
1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента, занести в протокол номинальные параметры исследуемого трансформатора.
2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту.
Движок автотрансформатора Т1 установить в нулевое положение.
3. Выполнить опыт холостого хода трансформатора, отключив Rн и установив по вольтметру PV1 комплекта К – 505 с помощью автотрансформатора T1 напряжение равное номинальному U1н трансформатора Т2. Показания приборов PV1, PA1, PW, PV2, ,PA2 занести в таблицу. Рассчитать коэффициент трансформации по напряжению Ки.
4. Выполнить опыт короткого замыкания при пониженном напряжении трансформатора. Установить Rн = 0, а движок автотрансформатора T1 в нулевое положение. После включения автоматического выключателя QF увеличивать напряжение U1 до тех пор, пока ток I1 не будет равен I1Н. В этом опыте напряжение U1 << U1Н , поэтому для его точного измерения используется вольтметр PV3. Показания приборов PV3, PA1, PW, PA2, занести в таблицу. Рассчитать коэффициент трансформации по току Ki.
5. Выполнить опыты с различной нагрузкой трансформатора. Сопротивление нагрузки Rн изменять таким образом, чтобы ток I2 изменялся c шагом 1А от 0 до I2 К.З. Напряжение U1 поддерживать равным U1Н. Показания приборов PV1, PA1, PW, PV2 занести в таблицу.
5. По экспериментальным данным рассчитать значения Р2, , cos1, U2 и занести их в таблицу. Построить зависимости U2(I2), U2(I2), cos1(Р2) и (Р2).
6. Вычислить параметры Т-образной схемы замещения трансформатора (см. Приложение).
7. Определить по экспериментальным данным потери в обмотках трансформатора и в магнитопроводе.
8. По результатам физического эксперимента сделать выводы.
Таблица
Опытные данные | Расчетные данные | ||||||||
U1 | I1 | P1 | U2 | I2 | P2 | | cos1 | U2 | Режим
|
В | А | Вт | В | А | Вт | % |
| В | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Назначение, устройство и принцип действия трансформатора.
2. Коэффициент трансформации, его определение.
3. Пояснить зависимость КПД трансформатора от величины нагрузки
4. Что такое коэффициент загрузки трансформатора?
5. Природа потерь в трансформаторе.
6. Способы определения потерь в стали и меди.
6. Назначение схемы замещения трансформатора.
7. Как определить номинальное значение тока по паспортным данным
8. Можно ли один и тот же трансформатор использовать в качестве повышающего и понижающего ?
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Расчетные данные в таблице находятся с помощью следующих формул:
2. Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора (рис.2).
Сопротивление намагничивающей цепи:
.
Активное и индуктивное сопротивления намагничивающей цепи:
.
Полное сопротивление короткого замыкания:
.
Активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания:
.
Сопротивления первичной обмотки трансформатора:
,
где и- приведённые сопротивления вторичной обмотки.
Сопротивления вторичной обмотки; трансформатора:
.
Рис.2
- Электротехника
- Введение
- Лабораторная работа № 1 исследование двухпроводной линии передачи электрической энергии
- Лабораторная работа № 2 исследование активного двухполюсника
- Лабораторная работа № 3 исследование нелинейных электрических цепей постоянного тока
- Лабораторная работа № 4 исследование электрических цепей переменного тока с реальной катушкой индуктивности
- Лабораторная работа № 5 исследование режимов работы неразветвлённой электрической цепи переменного тока
- Лабораторная работа № 6 исследование режимов работы разветвленной электической цепи переменного тока
- Лабораторная работа № 7 исследование трехфазной цепи при соединении приемников звездой
- Лабораторная работа № 8 исследование трёхфазной цепи при соединии приемников треугольником
- Лабораторная работа № 9 исследование катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником
- Лабораторная работа № 10 исследование однофазного tpahсфорmatоpa
- Лабораторная работа №11 исследование генератора постоянного тока независимого возбуждения
- Контрольные вопросы
- Лабораторная работа № 12 исследование двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- Лабораторная работа № 13 исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- Лабораторная работа № 14 исследование однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- Контрольное задание
- Порядок выполнения экспериментальной части
- Контрольные вопросы
- Лабораторная работа № 15 исследование однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя
- Лабораторная работа № 16 исследование тиристорного электропривода постоянного тока по системе тп - д
- Лабораторная работа № 17 маркировка зажимов статора асинхронного короткозамкнутого двигателя