6. Практическая часть:

6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедитесь, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение «0 переменный ток». При выполнении работы запрещается прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов следует немедленно выключить напряжение питания (красная кнопка на лабораторном столе) и сообщить о неисправности преподавателю. После сборки электрическую цепь показать преподавателю для проверки. Любые изменения в схеме производить после отключения питания.

6.2. Описание выполнения задания:

Изучить измерительные приборы, записать их технические характеристики, определить предел измерения и цену деления приборов.

1. Установить переключатель ЛАТР в положение «0 переменный ток», « ~0-250». Собрать электрическую цепь. Реостат является нагрузкой трансформатора. Ползунок реостата должен находиться в среднем положении. Показать собранную электрическую цепь преподавателю для проверки. Без разрешения преподавателя напряжение в цепь не подавать!

Схема электрической цепи опыта.

2. Отключить нагрузку, разомкнув цепь вторичной обмотки при помощи ключа. Исследовать режим холостого хода трансформатора. Включить питание лабораторного стола (нажать черную кнопку). Ручкой ЛАТР установить напряжение U1=220В. Определить показания всех измерительных приборов и записать результаты измерений в таблицу.

3. Исследовать работу в номинальном режиме. Замкнуть цепь вторичной обмотки трансформатора при помощи ключа. При U1=220В, передвигая ползунок реостата, установить номинальный ток I₁=0,6А. Показания всех измерительных приборов занести в таблицу.

4. Опыт работы трансформатора в режиме короткого замыкания проводить в присутствии преподавателя! Для исследования режима короткого замыкания установить напряжение ручкой ЛАТР U₁к.з.= 20В. Включить нагрузку, замкнув цепь при помощи ключа. Перемещением ползунка реостата достичь его минимального сопротивления (R_нагр=0) и наибольшего тока в цепи. (Следить за показаниями амперметров!). Определить показания всех измерительных приборов, записать результаты измерений в таблицу.

5. По опытным данным работы трансформатора в номинальном режиме и режиме холостого хода построить внешнюю характеристику трансформатора.

Указания к построению внешней характеристики трансформатора:

Сначала определите изменения вторичного напряжения трансформатора по формуле:

, где и - напряжения на вторичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода и в номинальном режиме. Постройте график зависимости U2=ƒ(I2) (при U₁ =const=U_1н, cosφ =1). По вертикальной оси отложить значения напряжения, по горизонтальной оси отложить значения силы тока.

Примерный вид внешней характеристики трансформатора.

Таблица 1

№п/п

Измерено

Вычислено

Режим работы трансформатора

U1

I1

P1

U2

I2

К

Pм

Pст

Iх

Uк

η

В

А

Вт

В

А

Вт

Вт

А

В

1

Номинальный U1ном=220В, I1н=0,7А

2

Холостого хода

3

Короткого замыкания U1=10% от U1ном

6. По результатам опытов выполнить необходимые вычисления

Расчётные формулы:

- коэффициент трансформации.

, - напряжение на первичной обмотке(U₁) трансформатора в режиме холостого хода.

- напряжение на вторичной обмотке (U₂) трансформатора в режиме холостого хода.

Р_м – (потери в меди), потери мощности в обмотках трансформатора.

, ( где Р_1к =Р₁, мощность, потребляемая в режиме короткого замыкания).

Р_ст - (потери в стали), потери мощности в магнитопроводе трансформатора.

, (где Р_1х =Р₁ в режиме холостого хода).

- относительная величина тока холостого хода трансформатора (в%)

- относительная величина напряжения короткого замыкания (в%)

η- коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора при номинальной нагрузке:

,