Конструкция силового трансформатора

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

Сердечники силовых трансформаторов бывают: Ш-образный (рис) у которого магнитный поток разветвляется на две ветви, и П-образный (рис) с неразветвленным магнитным потоком. Первый вид сердечников, называемый броневым, применяется более часто, чем второй - стержневой. Ещё бывает третий тип силового трансформатора – спиральный (или ленточный), который является разновидностью первых двух.

Для уменьшения потерь в сердечнике, последний делается не сплошным, а из отдельных тонких листов стали, оклеенных бумагой или покрытых изолирующим лаком. Толщина пластин составляет от 0, 25 до 0, 5 мм, чаще всего 0, 3 - 0, 35 мм.

В настоящее время пакеты пластин для трансформаторов малой и средней мощности (до 200 Ватт) собираются в основном из двух типов пластин (рис): Ш-образных и прямых (накладок). Применение прямых пластин (накладок) дает возможность делать у некоторых трансформаторов (например, у выходных) воздушный зазор в сердечнике.

Сборка пластин производится одним из двух способов. При одном способе - встык - собираются отдельно две части сердечника, которые затем прикладываются друг к другу (рис) и стягиваются болтами и накладками. При другом способе - вперекрышку - пластины накладываются друг на друга в порядке, указанном на рисунке.
Сердечник трансформатора должен быть крепко стянут, в противном случае при работе трансформатора сердечник будет гудеть. Хотя гудение и не оказывает существенного влияния на работу трансформатора, но оно неприятно действует на слух. Обмотки трансформатора располагаются на каркасе, который одевается на сердечник. Каркас, как правило изготавливается из картона, или прессшпана.
При использовании Ш-образного сердечника все обмотки трансформатора размещаются на одном каркасе, надеваемом на средний стержень сердечника. При П-образном сердечнике обмотка располагается или на одном или на двух каркасах, надеваемых соответственно на один или оба стержня сердечника.

В трансформаторах наиболее часто применяется цилиндрическая намотка: на каркас сперва наматывается первичная обмотка, на которую для изоляции укладывается несколько слоев бумаги, а затем поверх этой изоляции наматывается вторичная обмотка. Если таких вторичных обмоток будет несколько, то между каждыми двумя обмотками прокладывается изоляция из 2 - 3 слоев бумаги. При большом числе витков в обмотке, например при повышающей намотке, через каждые 2 - 3 слоя следует обязательно прокладывать бумажные изолирующие прокладки.

Испытание силовых трансформаторов после ремонта

1. Определение параметров схемы замещения трансформатора:

а) опыт холостого хода

Экспериментальные данные	Расчетные данные
, В	, А	, Вт	, В	, ВА	, Ом	, Ом	, Ом	n

Таблица 1.

Расчетные формулы

; ; ;. ; ; ; . , ,

, ,

б) опыт короткого замыкания

Исходные данные:

, ;

Экспериментальные данные	Расчетные данные
, В	, А	, Вт	, В	, ВА	, Ом	, Ом	, Ом

Таблица 2.

Расчетные формулы

, , , , , , , ,

Расчет КПД трансформатора и коэффициента мощности нагрузки

Таблица 3

Экспериментальные данные Расчетные данные

U₁_н, U₂, I₁ I₂ P R_перв. R_втор. R_{из.перв} R_{из. втор.} β cosφ _н η

В В A A Вт Ом Ом кОм кОм

Внешняя характеристика трансформатора U₂=f(β )

b

Вопросы к обсуждению:

1. Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора.

2. Изучение схемы замещения трансформатора и ее параметров.

3. Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и КПД трансформатора.

Паспортные данные трансформатора Т2:

Тип ОСМ1-0, 1УЗ; Sн = 0, 1 кВА; 50/60 Гц; 220/110 В.

T-образная схема замещения Г- образная схема трансформатора трансформатора

Использовать основные понятия, усвоенные ранее при изучении теоретического курса по судовым силовым трансформаторам. Практически усвоить конструкцию, принцип действия, особенности использования силовых трансформаторов и их эксплуатационные характеристики.

2. Задание.

1. Собрать схему:

· провод, идущий от ползунка ЛАТРа Т1, соединить с выводом Ia* токовой обмотки ваттметра;

· вывод Ia токовой обмотки ваттметра соединить со входом амперметра PА1(А1);

· этот же вывод соединить с вольтметром PV1 (V1);

· последовательно с A1 между выводом Ia ваттметра и входом A1 включить выносной миллиамперметр электромагнитной системы с пределом измерения до 200 мА (тестер);

· второй вывод V1 подсоединить к гнезду нейтрального провода N;

· выход А1 соединить с клеммой «220» трансформатора Т2;

· клемму «U₁» трансформатора Т2 соединить с гнездом провода N;

· выносной вольтметр PV электромагнитной системы с пределом измерения 150 В подсоединить к клеммам «5» и «110» вторичной обмотки Т2.

2. Ручку ЛАТРа установить на «0» (повернуть против часовой стрелки до упора).

3. Проверить правильность собранной схемы.

4. Изучить работу схемы, назначение органов управления и приборов.

5. Определить цену деления приборов.

6. Доложить преподавателю о готовности к проведению работы.

А. Опыт холостого хода.

1. Подать напряжение на исследуемую схему (включить SA2, SA5).

2. Плавно вращая ручку ЛАТРа по часовой стрелке, установить в первичной обмотке Т2 по PV1 номинальное напряжение U_н = 220 В.

3. Снять показания приборов и записать в таблицу 1.

4. Ручку ЛАТРа повернуть против часовой стрелки до упора.

5. Выключить SA5, SA2. Отсоединить выносной миллиамперметр. Вывод Ia ваттметра соединить со входом А1.

Б. Опыт короткого замыкания

1. Рассчитать номинальный ток в первичной обмотке Т2, используя паспортные данные Т2.

S_н = U_1н I_1н = U_2н I_2н = 100 Ва

I_1н= S_н / U_н = 100 / 220 = 0, 4545 (A).

2. Клеммы «5» и «110» Т2 соединить перемычкой.

3. Параллельно вольтметру V1 подсоединить вольтметр электромагнитной системы с началом рабочей части шкалы не более 10 В или мультиметр (тестер).

4. С разрешения преподавателя включить SA2, SA5.

5. Плавно вращая ручку ЛАТРа по часовой стрелке, установить по А1 ток

I_1н = 0, 4545 A.

6. Снять показания А1, W1, выносных приборов и записать их в табл. 2.

7. Выключить SA5, SA2. Ручку ЛАТРа установить на «0» (повернуть против часовой стрелки до упора. Снять перемычку с клемм «5» и «110» Т2.

В. Опыт включения трансформатора под нагрузку

1. Собрать полностью схему рис. 1 (к клеммам «5» и «110» трансформатора Т2 подсоединить R1, R2 и выносной амперметр РА электромагнитной системы с пределом измерения не менее 0, 5 ÷ 1 А.

2. С разрешения преподавателя включить SA2, SA5 и, вращая ручку ЛАТРа, установить по V1 номинальное напряжение U_1н = 220 В.

3. Снять показания приборов и записать в табл. 1.

4. Повернуть ручку ЛАТРа против часовой стрелки до упора.

5. Выключить питание схемы.

6. Доложить преподавателю о выполнении работы.

7. Разобрать схему.

8. Тестером проверить сопротивление первичной и вторичной обмоток трансформатора, а мегомметром на 500 В (при наличии) измерить сопротивление изоляции этих обмоток.

9. Результаты измерений записать в таблицу 3.

ВНИМАНИЕ!

Использовать мегомметр на 1000 В или 2500 В запрещается!

10. Сдать рабочее место преподавателю.

Проведение расчетов

1. По данным опытов холостого хода и короткого замыкания рассчитать параметры схемы замещения трансформатора Т2 (табл. 4.1 и 4.2).

2. Для нагрузки R1, R2 рассчитать КПД и коэффициент мощности (табл. 4.3).

3. По двум значениям коэффициента нагрузки трансформатора β (опыт холостого хода и опыт нагрузки) построить внешнюю характеристику U₂ = f(β ).

4. Сделать выводы по работе.

Перечень рекомендуемых учебных изданий.

1. ГОСТ 9879-76 Трансформаторы силовые судовые. Основные параметры.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒