Потери в меди m(Pм) и среднеквадратическое отклонение потерь σ(Pм)

=0,14 - для первичной обмотки

= 0,04 - для вторичной обмотки

где l_m=2(a+b+π )

l_m=2(1,6+2,4+3,14 )=11,14 подставляем

=405,4 Ом

=0,27 Ом

m(R₁)= 405,4(1+0,14)=462,3 Ом

m(R₂)= 0,27 (1+0,04)=0,28 Ом

m(R_1Т)= 462,3 +462,3 ∙20∙4,25∙10^-3= 501,6 Ом

m(R_2Т)= 0,28 +0,28 ∙20∙4,25∙10^-3=0,3 Ом

=0,42²∙0,3+ 3,184 Вт

m(H_c)=2,2 А/м

l_с=2(a+b+π )

l_с=2(10+28+3,14 )=52,56 мм

=0,025 А

=0,0005²∙501,6+0,42²∙0,3=0,36 Вт

m(ΔT)= =5,292

=0,077-первичная обмотка

=0,02-вторичная обмотка

=3,545∙0,077=0,27 Ом

=15,94∙0,02=0,319 Ом

-падение напряжения в первичной обмотке, где берется из таблицы. =11∙220/110=24,2 В

=0,97

P₂=U_2cp∙I_2cp=0,4123∙3,28=1,375 A – мощность рассеиваемая в нагрузке

m(P_c)=M_c∙m(P_c)=0,36∙1,2=0,432 – удельные потери

δ(P_c)=M_c ∙δ(P_c)=0,36∙0,16=0,058 – среднеквадратическое значение потерь

=400∙[1+20∙4,25∙10^-3]=434 - математическое ожидание сопротивления потерь

=0,0007∙0,05=0,000035=3,5∙10^-5

=8,45

Ом

Ом

=19,3 Вт

- средние отклонение температуры нагрева

=0,945

		m(R1Т)		m(R2Т)				m(ΔT)
0,432	0,06	501,1	6,02	0,3	0,3	0,36	19,3	5,292	0,945

Вывод: В ходе лабораторной работе были изучены тепловые потери в трансформаторах.

В них происходит потеря энергии, которая расходуется на нагревание проводников т обмоток трансформаторов.

Были сняты показания с 15 трансформаторов и полученные данные сопротивлений обмоток каждого из трансформаторов, так же сняты напряжения и токи во вторичных обмоток трансформаторов и сопротивления первичных обмоток. Рассчитали температуру перегрева каждого из трансформаторов , затем отклонения температуры перегрева и величину среднеквадратического отклонения температуры перегрева трансформаторов.

Затем была нарисована гистограмма, которая не дала нормального закона распределения.

Расхождение из-за:

11 и 14 показали большой разброс данных, для более качественного выполнения необходимо больше трансформаторов и следует дольше нагревать прибор.

Различие с теорией можно объяснить с помощью фактора старения. Изоляционный материал с течением времени ведет себя несколько по-иному.

Ответы на контрольные вопросы.

1) Принцип работы нагруженного трансформатора:

Если к концам вторичной обмотки присоединить нагрузку, потребляющую электроэнергию, то сила тока во вторичной обмотке N₂ не будет равна нулю. Появившийся ток создает в сердечнике свой переменный магнитный поток. Уменьшение амплитуды колебаний результирующего магнитного потока должно уменьшить и ЭДС индукции в первичной обмотке N₁. Но это невозможно, так как модуль напряжения на зажимах первичной катушки по прежнему приблизительно равен модулю ЭДС индукции. Поэтому при замыкании цепи вторичной обмотки автоматически увеличивается сила тока в первичной обмотке. Его амплитуда возрастает таким образом, чтобы восстановить прежнее значение амплитуды колебаний результирующего магнитного потока. Мощность в первичной цепи при нагрузке трансформатора, близкой к номинальной, приблизительно равна мощности во вторичной цепи: U₂I₂≈U₁I₁ . Величина реактивной составляющей I_XLi определяется из закона Ома: , где X_Li = 2πfL₁ – реактивное сопротивление первичной обмотки. Значение индуктивности первичной обмотки: .

В реальных трансформаторах часть магнитных потоков , создаваемых токами в первичной и вторичной обмотках, не замыкается в магнитопроводе и рассеивается в окружающем пространстве, создавая магнитные потоки рассеяния ΔФ_s1 и ΔФ_s2 . Характеристикой величины рассеяния магнитного потока служит индуктивность рассеяния L_Si :

.