- •Лабораторная работа эмш.Лр8 – Высшие гармоники в трансформаторах
- •1Назначение
- •2Краткие теоретические положения
- •4.1.3Заготавливаем и заполняем таблицу записи наблюдений и обработки экспериментальных данных
- •4.1.4Производим измерения в следующем порядке:
- •4.1.5Корректируем схему, подключив трансформаторы по варианту 2 (магнитопровод ненасыщен)
- •4.2Исследуем схему соединения группового трансформатора у/
- •4.2.1Корректируем схему соединения обмоток в соответствии с рис.4
- •4.2.2Заготавливаем таблицу записи наблюдений
- •4.2.3Производим измерения в следующем порядке:
- •4.2.4Корректируем схему, подключив трансформаторы по варианту 2 (магнитопровод ненасыщен)
- •4.3Исследуем схему соединения группового трансформатора /у
- •4.3.1Корректируем схему соединения обмоток в соответствии с рис.5
- •4.3.2Заготавливаем таблицу записи наблюдений
- •4.3.3Производим измерения в следующем порядке:
- •4.3.4Корректируем схему, подключив трансформаторы по варианту 2 на напряжение 127/220в (магнитопровод ненасыщен)
- •5Подготовить ответы на вопросы, сдать отчёт на проверку преподавателю и ответить на один из вопросов по выбору преподавателя
- •6Контрольные вопросы:
4.1.3Заготавливаем и заполняем таблицу записи наблюдений и обработки экспериментальных данных
Таблица 4‑1
Исполнитель |
Измеряемый параметр |
|||
Обозначение |
Вар. 1 (магнитная система насыщена) |
Вар. 2 (магнитная система ненасыщенна) |
||
Первичная обмотка |
||||
Сидоров |
Намагничивающий ток |
Io, A |
0,27 |
- |
Козлов |
Фазные напряжения |
UA1-X1, B |
100 |
59 |
UA2-X2, B |
0 |
0 |
||
UA3-X3, B |
100 |
80 |
||
UФ.СР=UФ=UA-X, B |
66,7 |
46,3 |
||
и т. д. |
Линейные напряжения |
UA1-А2, B |
106 |
102 |
UA2-А3, B |
112 |
117 |
||
UA3-А1, B |
221 |
221 |
||
UЛ.СР=UЛ=UA-A, B |
146,3 |
146,7 |
||
|
Соотношение линейного и фазного напряжений К= UЛ/UФ |
2,19 |
3,16 |
|
|
|
|
|
|
|
Е3Ф%=(Е3Ф/UФ)100% |
|
|
|
Вторичная обмотка |
||||
|
Фазные напряжения |
Uа1-х1, B |
70 |
72 |
Uа2-х2, B |
0 |
0 |
||
Uа3-х3, B |
72 |
83 |
||
Uф.СР=Uф=Uа-х, B |
47,3 |
51,7 |
||
|
Линейные напряжения |
Uа1-а2, B |
77 |
109 |
Uа2-а3, B |
79 |
127 |
||
Uа3-а1, B |
157 |
238 |
||
Uл.СР=Uл=Uа-а B |
104,3 |
158 |
||
|
Соотношение линейного и фазного напряжений К= UЛ/UФ |
|
|
|
|
, В |
|
|
|
|
Е3Ф%=(Е3Ф/UФ)100% |
|
|
|
4.1.4Производим измерения в следующем порядке:
Подаём напряжение сети.
Измеряем напряжения и ток, указанные в столбце 2 таблицы 4-1 (при измерении тока мультиметр следует установить на соответствующий предел).
Рассчитываем соотношение линейных и фазных напряжений.
Рассчитываем и заносим в таблицу фазное значение ЭДС третьей гармоники
(2)
где
- измеренное в опыте действующее значение
фазной ЭДС, представляющее собой
квадратную сумму действующих значений
отдельных гармоник (
);
- действующее значение ЭДС первой
гармоники, определяемое по значениям
измеренных в опыте линейных ЭДС (
).
Рассчитываем и заносим в таблицу значение ЭДС третьей гармоники в процентах от номинального фазного напряжения
.При помощи осциллографа снимаем форму кривых измеренных напряжений (Форму кривой тока I0 рекомендуется определять, подключив вход осциллографа на клеммы R1. Обратить внимание на установку пределов напряжения осциллографа). Форму кривых заносим в таблицу
Таблица 4‑2
Исполнитель |
Измеряемый параметр |
|||
Обозначение |
Вар. 1 (магнитная система насыщена) |
Вар. 2 (магнитная система ненасыщенна) |
||
Первичная обмотка |
||||
Сидоров |
Намагничивающий ток |
Io, A
|
|
|
Козлов |
Фазное напряжение |
UA1-X1, B |
|
|
и т. д. |
Линейное напряжение |
UA1-А2, B |
|
|
Вторичная обмотка |
||||
|
Фазное напряжение |
Uа1-х1, B |
|
|
|
Линейное напряжение |
Uа1-а2, B |
|
|
Отсутствие проводящего контура для намагничивающего тока третьей гармоники в этой схеме приводит к возникновению несинусоидального (уплощённой формы) магнитного потока, содержащего кроме первой третью и кратные ей гармоники. Графическое построение формы кривой магнитного потока при намагничивающем практически синусоидальном токе (не содержащем третьей гармоники) показано на рисунке 2.
Третья гармоника
магнитного потока наводит ЭДС третьей
гармоники в фазах первичной и вторичной
обмоток, что и видно из осциллограмм.
Следует обратить внимание на отсутствие
ЭДС третьей гармоники в линейных ЭДС.
Объясняется это тем, что последние
представляют собой векторную разность
фазных ЭДС, а разность ЭДС третьей
гармоники, обладающих свойствами нулевой
последовательности, равна нулю. Поэтому
отношение линейных ЭДС к фазным
.
Если пренебречь гармониками более
высокого порядка, то ЭДС третьей гармоники
можно подсчитать по формуле 2.
Из осциллограмм фазных напряжений видно, что амплитудные значения первой и третьей гармоник совпадают по фазе. В групповых броневых трансформаторах увеличение амплитудного значения фазной ЭДС может достигать больших значений, особенно в момент включения трансформатора в питающую сеть. В условиях эксплуатации это может привести к пробою изоляции и поэтому для трёхфазных групповых трансформаторов схема У/У не применяется. В трёхстержневых трансформаторах поток третьей гармоники вытесняется из магнитопровода, замыкаясь по пути с большим магнитным сопротивлением. Поэтому поток значительно ослабляется и влияние ЭДС третьей гармоники малозаметно. Величина её составляет не более 5…7% от номинального напряжения.
Убеждаемся, что на осциллограмме явно прослеживается лишь 3-я и 5-я гармоники.
