Исследование трансформатора нагрузочным методом

1. На передней панели выполнить схему (рис. 4.3) опыта нагрузочного режима трансформатора для активной нагрузки (cos φ₂ = 1). На начальном этапе активное сопротивление (R_max=500 Ом) собирается последовательно (I_{2 max}=1,2 A), на втором этапе снятия внешних характеристик (I_{2 max} = 2,6 A) сопротивление собирается параллельно (R_max=125 Ом)

P1

Рис. 4.3. Схема опыта нагрузочного режима

2. Вращая против часовой стрелки регулятор напряжения трехфазного АТ, установить напряжение на выходе равным нулю.

3. C помощью кнопки Q4 (кнопкой Q2 на стенде ИТ-2) подключить исследуемый трансформатор Т4 к сети. Плавно увеличивая напряжение на первичной обмотке трансформатора Т4, установить номинальное напряжение U₁ = 220 В. С помощью регулятора ввести максимальное сопротивление R = 500 Ом и выключателем SA1 подключить нагрузку на трансформатор. Плавно уменьшая активное сопротивление, делают не менее пяти замеров через приблизительно равные интервалы тока I₂. При достижении тока I₂ по величине равным 1,2 А схему отключают от сети и производят переключение активного сопротивления. Затем устанавливают максимальное значение сопротивления и подключают схему на напряжение. Плавно уменьшая активное сопротивление, делают не менее пяти замеров через приблизительно равные интервалы тока I₂ до тока I₂ = 2,6 А. Показания измерительных приборов заносят в табл. 6.5.

4. Подключить на вторичную обмотку активно-емкостную нагрузку (величина емкости задается преподавателем) и снять внешнюю характеристику трансформатора U₂ = f(I₂) при U₁ = 220 В и cos φ₂ < 1, повторяя все этапы п.п. 2,3 данного раздела.

5. Подключить на вторичную обмотку емкостную нагрузку и снять внешнюю характеристику трансформатора U₂ = f(I₂) при U₁ = 220 В и cos φ₂ < 1, повторяя все этапы п.п. 2,3 данного раздела.

Таблица 4.5

П.п.	Измерения
	U1, В	U2, В	I1, А	I2, А	P1, Вт	P2, Вт	Q1, вар	Q2, вар	сosφ1	сosφ1

П.п.	Вычисления
	P1, Вт	сosφ2	сosφ1	P2, Вт	η, %	R, Ом	β	ΔU2,%

Затем выполняют расчеты:

- коэффициент мощности при нагрузке

cos φ₁ = P₁/U₁ I₁;

- построение векторных диаграмм токов и напряжений производится с учетом характера нагрузки, угол

ψ₂ = arctg (X₂ + X_н)/(R₂ + R_н);

- коэффициент нагрузки

β = I₂/I_2ном = I₁/I_1ном;

- мощность нагрузки

P₂ = U₂ I₂ cos φ₂;

- коэффициент мощности нагрузки

cos φ₂ = R_н/Z_н;

- модуль комплексного сопротивления нагрузки

Z_н = ;

- при определении параметров Т-образной схемы замещения трансформатора считать, что

R₁ = = R_к/2, X₁ = = X_к/2.

Построение векторной диаграммы при активно-емкостной нагрузке осуществляют с учетом, что X_н = 1/ωС_н и ω = 2πf.

6. Используя результаты опытов нагрузочных режимов, построить графики внешних характеристик трансформатора U₂ = f(I₂) при U₁ = 220 В и cos φ₂ = 0, cosφ₂ < 1 и cosφ₂ = 1, а также построить зависимости: P₁ = f(I₂), cosφ₁ = f(I₂), η = f(I₂) и ΔU₂ = f(I₂). Построить векторные диаграммы трансформатора и Т-образную схему замещения.

7. Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.