4.2. Рабочее задание

1. Повторите соответствующие разделы дисциплины [2,4,6].

2. Проведите опыт холостого хода трансформатора при .

Определите коэффициент трансформации и параметры Т-образной схемы замещения трансформатора .

Постройте векторную диаграмму токов и напряжений для режима холостого хода трансформатора.

3. Исследуйте трансформатор в нагрузочном режиме при активной нагрузке ( ) и .

Постройте внешнюю характеристику и рабочие характеристики трансформатора с учетом данных опыта холостого хода.

Постройте векторную диаграмму токов и напряжений нагруженного трансформатора для номинальной нагрузки.

4. Проведите опыт короткого замыкания.

По данным опыта короткого замыкания определите параметры Т-образной схемы замещения трансформатора .

5. Начертите Т-образную схему замещения трансформатора с указанием рассчитанных значений сопротивлений.

6. Сделайте выводы по проделанной работе.

4.3. Методика выполнения задания

1. Перед сборкой электрической цепи убедитесь в отключенном состоянии стенда – выключатель пульта включения находится в нижнем положении, индикаторные лампы не горят. Установите напряжение на АТ равным нулю, для этого ручку регулятора поверните против часовой стрелки до упора.

2. Соберите электрическую цепь, схема которой изображена на рис. 11.6.

Рис. 11.6

3. Исследуйте трансформатор в режиме холостого хода. Ключ SA3 разомкнут. С помощью автотрансформатора установите первичное напряжение . Результаты измерений запишите в табл. 11.3.

Таблица 11.3

Наблюдения

Вычисления

, В

, А

, В

, Вт



, А

η

, Ом

, Ом

, Ом

1.

220

4. Исследуйте трансформатор в нагрузочном режиме. Замкните ключ SA1. Получите экспериментальные данные трансформатора для нагрузочного режима.

Ток изменяйте плавно от значения до при помощи нагрузочного реостата с сопротивлением 30 Ом. Данные опытов занесите в табл. 11.4.

Таблица 11.4

		Наблюдения					Вычисления
	, Ом	, В	, В	, А	, А	, Вт		, Вт	, %		u2, %
1. 2. 3. 4. 5.

5. Исследуйте трансформатор в режиме опыта короткого замыкания. Перед проведением опыта убедитесь в отключенном состоянии стенда. Снизите первичное напряжение поворотом против часовой стрелки ручки автотрансформатора до 0 В. Замкните накоротко зажимы вторичной обмотки трансформатора через амперметр. Включите исследуемую цепь и, плавно повышая напряжение с помощью автотрансформатора, установите значение тока равным номинальному. Результаты измерений запишите в табл. 11.5.

Таблица 11.5

	Наблюдения				Вычисления
	, В	, А	, А	, Вт		, Ом	, Ом	, Ом
1.

Методические указания к обработке результатов эксперимента

Произведите необходимые расчеты для табл. 11.3, 11.4, 11.5.

Коэффициент мощности при холостом ходе определяется из зависимости

;

величина реактивной составляющей тока холостого хода

;

угол магнитных потерь 

.

Построение векторных диаграмм токов и напряжений производится с учетом характера нагрузки. При активной нагрузке трансформатора угол между током и равен

Коэффициент нагрузки

Изменение напряжения Δu₂ в режиме нагрузки (в %) при U₁=const

или в случае мощных трансформаторов также

,

где .

Параметры Т-образной схемы замещения трансформатора определяются как:

- параметры ветви намагничивания

, , ;

- параметры обмоток

, , ,

Активное сопротивление R_к складывается из сопротивления провода первичной обмотки и приведённого сопротивления провода вторичной обмотки. Аналогично определяется сопротивление X_к.

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение ферромагнитного сердечника трансформатора.

2. Чем определяется величина магнитного потока трансформатора?

3. Что такое номинальные величины трансформатора и что к ним относится?

4. Как определяются потери в стали и каковы пути их снижения.

5. Чем объясняется нагрев сердечника трансформатора?

6. Чем определяется угол магнитного запаздывания ?

7. С какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора?

8.Почему в режиме короткого замыкания потерями в стали трансформатора можно пренебречь?

9. Что называется напряжением короткого замыкания трансформатора и как оно определяется?

10. С какой целью проводится исследование трансформатора в рабочем режиме?

147