Исследование однофазного трансформатора

Цель работы

Ознакомиться с устройством и конструкцией однофазного трансформатора. Опытным путем исследовать работу трансформатора при холостом ходе и под нагрузкой.

2.Домашнее задание

 

Пользуясь учебником и конспектом, изучите материал по однофазным трансформаторам. Особое внимание обратите на следующие разделы: принцип действия трансформатора; физические процессы, происходящие в трансформаторе при холостом ходе и при нагрузке; потери и к.п.д. трансформатора. Подготовьте ответы на контрольные вопросы по данной работе.

 

3. Рабочее задание

 

1. Ознакомить с устройством данного трансформатора и записать его паспортные данные в таблицу 1.

Таблица 1

 

Фабричный номер	Тип	Номинальная мощность, ВА	U1H В	U2H В	I1H А	I2H А	K

 

Номинальные значения тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора определяются по формулам:

 

;      ,

 

где      S_H – номинальная мощность трансформатора;

           U_1H, U_2H – номинальные значения первичного и вторичного                                                                                                                                                                                                                                                    

                   напряжений.                  

 

Коэффициент трансформации трансформатора К=U_1H/U_2H.

2. Выбрать электроизмерительные приборы в соответствии с паспортными данными исследуемого трансформатора. Записать паспортные данные приборов в таблицу, показанную на стр. 3. Обозначить приборы на стенде в соответствии со схемой рис. 1. 

3. Для исследования трансформатора в режиме холостого хода и под нагрузкой собирается электрическая цепь по схеме, приведенной на рис. 1. На этой схеме приняты следующие обозначения:

Тр – испытуемый трансформатор; ТТ – измерительный трансформатор тока; R_H – сопротивление нагрузки; B1 – выключатель.

 

Во вторичной цепи испытуемого трансформатора амперметр и токовая катушка ваттметра включаются через трансформатор тока, коэффициент трансформации которого К_I изменяется путем перестановки штекера. Сопротивление нагрузки ( R_H ) состоит из отдельных секций, которые включаются и отключаются с помощью тумблеров.

4. Исследование трансформатора начинается с режима холостого хода. При выключенных тумблерах выключателем В1 подается напряжение на первичную обмотку трансформатора. Показания всех приборов при опыте холостого хода заносятся в таблицу 2.

                                                                            Таблица 2

 

№ за- меров	U1, В	I1, А	W1, дел.	U2, В	I2, А	W2, дел.	КI	Примечание
								СW1= CW2=

 

 Для определения цены деления ваттметров ( С_W1 и C_W2 )необходимо предел измерения по току умножить на предел измерения по напряжению и разделить на число делений шкалы прибора.

5. Увеличивая нагрузку трансформатора за счет подключения необходимого числа секций R_H, снимают показания приборов еще 5 – 6 раз. Величину нагрузки удобно контролировать по показаниям амперметра во вторичной цепи трансформатора. Интервал между точками принимается равным примерно 0, 2 I_2H. Максимальное значение тока в процессе опыта не должно превышать 1, 25 I_2H. Результаты исследования трансформатора под нагрузкой также заносятся в таблицу 2.

6. По результатам эксперимента рассчитываются следующие величины:

активная мощность первичной обмотки трансформатора

 

 

ток и активная мощность вторичной обмотки трансформатора

 

;   

 

полная мощность трансформатора

 

,

 

коэффициент мощности и к.п.д. трансформатора

 

;         

 

    Результаты заносятся в таблицу 3.

                                                                                             Таблица 3

 

№ за- меров	P1, Вт	I2, А	P2, Вт	S1, ВА	cosφ	η	Примечания

 

7. По данным таблицы 2 режима холостого хода рассчитывается коэффициент трансформации К. Полученный коэффициент трансформации сравнивается с имеющимся в таблице 1 значением, вычисленным по паспортным данным трансформатора.

8. По данным таблиц 2 и 3 в общих осях строятся на графиках следующие характеристики:

P₁, cosφ и η =f(P₂) и I₁, U₁, U₂=f (I₂) 

Сравниваются характеристики, полученные экспериментальным путем, с теоретическими и делаются выводы по работе.

 

4. Контрольные вопросы

 

Устройство и принципы действия однофазного трансформатора.

Какие электродвижущие силы индуктируются в обмотках трансформатора и от чего они зависят?

Режим холостого хода трансформатора.

Работа трансформатора под нагрузкой.

Как изменяются токи в обмотках трансформатора при изменении нагрузки и почему?

Показать на графике и объяснить внешнюю характеристику трансформатора.

Почему потери в стали не зависят от нагрузки трансформатора?

Показать на графике и объяснить зависимость к.п.д. от нагрузки.

Как зависят от нагрузки потери в обмотках трансформатора?

 Почему сердечник трансформатора выполняется из листовой электротехнической стали?

 

Литература

 

1. Электротехника. Под редакцией проф. В.Г. Герасимова. «Высшая школа», 1985, с.237 – 247, 253 – 256.

2. Борисов Ю.М. и др. Электротехника. «Энергоатомиздат», 1985, с.301 – 321, 329 – 330.    

 

Лабораторная работа № 2

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: