Описание лабораторного стенда

Рис. … Лабораторная установка для исследования однофазного трансформатора

Рабочее задание

1. Ознакомиться с приборами, аппаратами и оборудованием съемной панели (рис. 5) лабораторного стенда, используемого для испытания однофазного трансформатора, и занести в таблицу 1 номинальные технические данные исследуемого трансформатора.

Таблица 1

Номинальная мощность, ВА	Частота, Гц	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Потери, Вт	Uк
S₁_ном	f	U₁_ном	U₂_ном	I₁_ном	I₂_ном.	P_x	P_к	%

Рис. 5

2. Провести опыт холостого хода трансформатора. В соответствии с принципиальной схемой (рис. 5) собрать электрическую цепь для проведения опыта холостого хода трансформатора. Питание электрической цепи осуществить от регулируемого источника синусоидального напряжения (с помощью автотрансформатора). Установить напряжение на первичной обмотке трансформатора равным номинальному напряжению . Измерить напряжения и , ток , мощность в первичной обмотке с помощью амперметра , вольтметра и ваттметра , установленными на стенде. Показания приборов занести в таблицу 2 в строку «опыт х.х.».

Таблица 2

Режим работы	Опыт	Расчет

Опыт х.х.
Работа под нагрузкой				0, 25
			0, 5
			0, 75

			1, 25
Опыт к.з.

3. По данным опыта холостого хода определить параметры схемы замещения трансформатора, представленной на рис. 2, используя следующие соотношения:

, , .

4. Используя паспортные данные трансформатора пункта 1 рабочего задания, рассчитать номинальные токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора и занести их в таблицу 1:

5. Испытать однофазный трансформатор в режиме нагрузки. В режиме нагрузки трансформатора вторичная цепь замкнута на нагрузочное сопротивление и по ней проходит ток . После того, как ключи и установлены в нужное положение (ключ - замкнут, ключ - разомкнут на рис. 5) при помощи нагрузочного реостата , изменяя сопротивление нагрузки, установить значения коэффициента нагрузки в диапазоне согласно данным табл. 2. Заполнить строки таблицы 2 «Работа под нагрузкой» трансформатора, используя полученные опытные данные и расчетные соотношения:

· мощность нагрузки ,

· коэффициент мощности ,

· КПД трансформатора .

6. Определить снижение напряжения на вторичной обмотке при различных значениях коэффициента нагрузки

где – напряжение на вторичной обмотке при заданной нагрузке.

По данным таблицы 2 построить в масштабе рабочие характеристики трансформатора в нагрузочном режиме, а именно: расчетные зависимости , , и .

7. Испытать однофазный трансформатор в режиме короткого замыкания В опыте короткого замыкания на первичную обмотку подать пониженное напряжение , при котором токи в обмотках равны номинальным значениям , . Ключ S1 замкнут (рис. 5). Показания приборов занести в таблицу 2 в строку «Опыт к.з.».

По данным таблицы 2 определить значение напряжения короткого замыкания в процентах от номинального:

а также активную

и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания.

( , (% )

8. Из опыта короткого замыкания определить параметры схемы замещения трансформатора

, ,

Параметры схемы замещения трансформатора записать в таблицу 3.

Таблица 3

Вопросы к защите

1. Что называют внешней характеристикой трансформатора?

2. Какое влияние оказывает характер нагрузки на вид внешней характеристики трансформатора?

3. Каким экспериментом можно определить отношение чисел витков первичной и вторичной обмоток трансформатора?

4. Почему в режиме х.х. трансформатора его магнитопровод нагревается, а обе обмотки остаются холодными?

5. Почему в режиме опыта к.з. трансформатора обе его обмотки нагреты, а магнитопровод остается холодным?

6. Почему ток х.х. трансформатора значительно меньше номинального?

7. Что называется трансформатором?

8. Объяснить, для чего и каким образом проводится опыт холостого хода трансформатора?

9. Объяснить, для чего и каким образом проводится опыт короткого замыкания трансформатора.

10. В чем состоит отличие аварийного короткого замыкания?

11. Найти число витков обмотки трансформатора для получения в режиме холостого хода напряжение на вторичной обмотке U₂= 12 B при напряжении первичной обмотки U₁= 220 B, если частота сети равна 50 Гц, а максимальное значение главного магнитного потока в сердечнике трансформатора Ф_m = 0, 0036 Вб.

12. Трансформатор включен в сеть с напряжением . Напряжение на вторичных зажимах . Ток нагрузки . Обмотка имеет витков. Определить число витков вторичной обмотки и площадь поперечного сечения проводов, из которых сделаны обмотки, если максимально допустимая плотность тока равна .

13. Однофазный трансформатор работает в режиме холостого хода. Напряжение сети U₁=5500 B, мощность потерь Р₀ = 1450 Вт при токе I₀=3 А. Определить коэффициент мощности в режиме холостого хода, полное сопротивление первичной обмотки и его активную и индуктивную составляющие.

14. Два трансформатора одинаковой мощности рассчитаны на одно и то же номинальное напряжение. У первого число витков первичной и вторичной обмоток больше, чем у второго. У какого трансформатора сечение сердечника будет меньшим?

Лабораторная работа № 8

ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

Цель работы. Изучение принципа работы, схема включения и назначения.

Домашнее задание

1. Назначение измерительных трансформаторов напряжения и тока, и чем они отличаются друг от друга?

2. Почему разомкнутое состояние вторичной обмотки трансформатора тока (ТТ) является аварийным режимом, а для трансформатора напряжения (ТН) является рабочим режимом?

3. В чем заключается различие схем включения ТТ и ТН? Приведите примеры схем включения измерительных трансформаторов.

4. Почему число витков вторичной обмотки в трансформаторе тока должно быть много больше числа витков первичной обмотки?

5. В каких случаях первичная обмотка ТТ представляет собой один виток, как показано на рис. 1.

6. С какой целью в трансформаторе тока вторичная обмотка закорачивается через амперметр накоротко или через малое по величине сопротивление шунта?

⇐ Предыдущая 12