Описание лабораторной установки
1. Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде ЭВ4 с использованием переносного однофазного трансформатора.
2. На панели № 2 расположены необходимые для проведения работы резисторы.
3. Напряжение и ток первичной обмотки трансформатора, потребляемая из сети активная мощность измеряются с помощью переносного измерительного комплекта К540.
В Н И М А Н И Е !
Перед проведением очередного опыта необходимо обязательно проверить правильность установки пределов измерения комплекта К540.
Перед включением стенда убедиться, что рукоятка ЛАТРа
повернута против часовой стрелки до упора. После проведения каждого опыта рукоятку ЛАТРа необходимо возвращать в указанное положение.
4. На горизонтальной панели стенда расположен источник переменного тока (~0220 В), напряжение на зажимах которого регулируется ЛАТРом, и кнопки включения питания стенда.
5. Для подачи напряжения питания к исследуемой цепи необходимо:
– повернуть рукоятку ЛАТРа против часовой стрелки до упора;
– включить автоматический выключатель, расположенный под откидной крышкой стенда;
– нажать кнопку общего включения стенда «Вкл.» “Сеть”;
– нажать кнопку, расположенную под вольтметром “Переменное”;
– плавно вращая рукоятку ЛАТРа, установить заданное напряжение на зажимах цепи.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторным стендом ЭВ4 и измерительным комплектом К540. Записать технические данные исследуемого трансформатора.
2. Провести опыт холостого хода.
Собрать электрическую схему (рис. 3). Использовать для измерения напряжения на вторичной обмотке трансформатора цифровой вольтметр В7-38.
Установить на измерительном комплекте К540 пределы измерения по напряжению – 300 В, по току – 0,25 А.
Подать напряжение на трансформатор. Установить с помощью ЛАТРа номинальное напряжение на первичной обмотке трансформатора U1н. Занести результаты измерений в табл. 1.
Таблица 1
Опытные данные |
Расчетные данные |
||||||||
U1н , B |
I10 , A |
P0 , Bт |
U20 , B |
k |
cos0 |
с , град. |
Z0 , Ом |
R0 , Ом |
X0 , Ом |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Провести опыт короткого замыкания.
Рассчитать по паспортным данным трансформатора номинальные токи в его обмотках I1н, I2н.
Замкнуть накоротко вторичную обмотку трансформатора. Установить на измерительном комплекте К540 следующие пределы измерений: по напряжению 15 В, по току 1 А.
Рукоятка ЛАТРа перед включением должна быть повернута против часовой стрелки до упора !
Подать напряжение на стенд, установить с помощью ЛАТРа ток в первичной обмотке, равный номинальному I1н.
Занести результаты измерений в табл. 2.
Таблица 2
Опытные данные |
Расчетные данные |
||||||||||||||
Uк , В |
I1н , А |
Pк , Вт |
I2н , А |
Uк , % |
cosк |
uка , % |
Uкр , % |
Zк , Ом |
Rк , Ом |
Xк , Ом |
R1=R2, Ом |
X1=X2, Ом |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Начертить Т-образную схему замещения трансформатора с указанием параметров из расчетных данных опытов холостого хода и короткого замыкания.
4. Исследовать трансформатор под нагрузкой.
Рассчитать по данным опытов холостого хода и короткого замыкания оптимальный коэффициент загрузки трансформатора опт.
Подключить к вторичной обмотке трансформатора нагрузку (последовательно соединенные три переменных резистора сопротивлениями по 150 Ом и один резистор сопротивлением 100 Ом), для измерения напряжения на вторичной обмотке предусмотреть вольтметр В7-38.
Установить на измерительном комплекте К540 следующие пределы измерений: по напряжению 300 В, по току 1 А.
Подать напряжение на стенд и с помощью ЛАТРа установить номинальное напряжение на первичной обмотке U1н.
Исследовать работу трансформатора под нагрузкой, изменяя с помощью переменных резисторов ток в его первичной обмотке от минимального значения до 1,1I1н.
Занести результаты измерений в табл. 3.
Таблица 3
-
Опытные данные
Расчетные данные
№
п/п
I1 ,
А
P1 ,
Вт
U2 ,
B
Pэ ,
Вт
,
%
U2 ,
B
U2расч ,
В
cos1
1
2
3
0,30
4
0,40
5
0,50
6
0,60
7
0,70
8
0,73
9
0,80
Построить по данным табл. 3 на одном координатном поле графики зависимостей Р1 = f (), Pэ = f (), P0 = f (), = f (); на другом – U2 = f (), U2расч = f (), cos1 = f (). Отметить на осях значение коэффициента оптимальной загрузки опт.