3.5 Внешняя характеристика трансформатора
Внешней характеристикой трансформатора называется зависимость вторичного напряжения от тока нагрузки при определенном характере нагрузки и постоянном первичном напряжении: U2= f (I2) при U1=const и
cos2=const. В трансформаторах малой мощности активная нагрузка вызывает большее падение напряжения, чем активно-индуктивная или активно-емкостная. Это обусловлено более высоким активным сопротивлением обмоток, чем у трансформаторов большой и средней мощности. Примерный вид внешней характеристики приведен на рисунке 8.
Изменение вторичного напряжения обычно выражают в процентах. По внешней характеристике его рассчитывают по формуле:
,
(19)
где
– вторичное напряжение при нагрузке,
В.
Рисунок 8 – Внешняя характеристика трансформатора
Аналитически U% определяется следующим образом:
U% = (Uка% cos2 + Uкр% sin2), (20)
где
-
коэффициент загрузки;
2 – угол нагрузки, зависящий от вида нагрузки (R, RL, RC).
4 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1 Опыт холостого хода
1. Собрать схему опыта холостого хода (рисунок 1).
2. Включить автоматический выключатель QF1 и автотрансформатором Т1 установить напряжение U1 = 220В.
3. Записать показания приборов и результаты расчетов в таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты опыта холостого хода
U1Н, В |
I10, А |
Р10, Вт |
Z0, Ом |
R0, Ом |
Х0, Ом |
cos0 |
I0* |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
4.2 Опыт короткого замыкания
1. Установить автотрансформатор Т1 в начальное положение.
2. Собрать схему опыта короткого замыкания (рисунок 3).
3. Включить автоматический выключатель QF1 и автотрансформатором Т1 установить такое напряжение, при котором ток первичной обмотки равен номинальному.
4. Записать показания приборов и результаты расчетов в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты опыта короткого замыкания
U1К, В |
I1К, А |
P1К, Вт |
ZК, Ом |
RК, Ом |
XК, Ом |
cosК |
UК% |
Uка% |
Uкр% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3 Внешняя характеристика
1. Подключить нагрузку к вторичной обмотке.
2. Включить автоматический выключатель QF1 и автотрансформатором Т1 установить напряжение U1Н = 220 В.
3. Поддерживая U1Н = const, устанавливать реостатом RН значения вторичного тока, указанные в таблице 3, и записывать результаты измерений.
4. Построить зависимость U2 = f (I2).
5. Рассчитать U% аналитически (по формуле 20) и по внешней характеристике.
Таблица 3– Внешняя характеристика трансформатора
U2, В |
|
|
|
|
|
|
I2, А |
0 |
2,5 |
4,0 |
6,0 |
,0 |
10,0 |