Тема: «Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора».

Цель: Сформировать умения рассчитывать коэффициент трансформации на основании измеряемых опытным путем величин.

По окончании выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

- классификацию, устройство и принцип действия трансформаторов;

- безопасные правила эксплуатации;

уметь:

- рассчитывать коэффициент трансформации;

- отличать повышающие и понижающие трансформаторы.

 

Основные теоретические положения:

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или более) обмотками, имеющими между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем, и служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной.

Для усиления магнитной связи между обмотками они помещаются на стальном сердечнике (рисунок 1). Трансформаторы, не имеющие стального сердечника, называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты (от 10000— 20000 Гц и выше).

 

Г – генератор переменного тока.

Рисунок 1 – Двухобмоточный трансформатор

 

Трансформатор имеет не меньше двух обмоток; из них первичной обмоткой 1 называется обмотка, которая получает энергию преобразуемого переменного тока, вторичными обмотками 2 – обмотки, которые отдают энергию преобразованного переменного тока.

Трансформаторы применяются в основном для преобразования однофазного и трехфазного тока. В соответствии с этим различают однофазные и трехфазные трансформаторы.

Впервые трансформаторы получили техническое применение в схемах со свечами Яблочкова. П. Н. Яблочков разработал конструкцию однофазного трансформатора с разомкнутым сердечником и при своих опытах, а также при эксплуатации своих осветительных установок выявил основные его свойства.

Отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения или же отношение витков обмоток называют коэффициентом трансформации:

 

                                                                             

При практических расчетах коэффициент трансформации с некоторым допущением принимают равным отношению номинальных напряжений обмоток ВН и НН:

 

 

 

Рисунок 2 – Основные электрические величины в однофазном трансформаторе

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить задание лабораторной работы.

2. Составить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Ход работы:

Электрическая схема (рисунок 3) содержит:

Т1 – трансформатор 220 В;

Т2 – трансформатор 36 В;

R1 – переменный резистор 100 Ом;

R2 – переменный резистор 220 Ом;

FU – предохранитель 2 А;

выключатель;

амперметр;

вольтметр;

выключатель короткого замыкания.

 

Рисунок 3 – Электрическая схема стенда

Задание.

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания и стенд заземлен.

Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений, при этом QF1 замкнут, QF2 разомкнут (режим холостого хода трансформатора).

С помощью реостата R1 выставьте напряжение на выходе трансформатора Т1 (выводах первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора Т2) равным номинальному U_1ном, которое регистрируется вольтметром V1.

Измерьте с помощью вольтметра  V2 напряжение U₂₀  на выводах вторичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора.

Отключите стенд.

Вычислите искомый коэффициент трансформации однофазного трансформатора по формуле

 

k  = U₁ / U₂₀.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается принцип действия трансформаторов?

2. Как можно классифицировать трансформаторы?

3. Как определить номинальные токи и номинальное вторичное напряжение трансформатора?

4. Почему с увеличением тока нагрузки трансформатора увеличивается ток в его первичной обмотке?

5. Как работает трансформатор на постоянном токе?

Лабораторная работа №2

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: