Дослідження трифазного трансформатора

Ціль роботи: ознайомитися з конструкцією трифазного трансформатора і дослідити його характеристики.

Програма й порядок виконання роботи.

1. Вивчити конструкцію і принцип дії трифазного трансформатора.

2. Ознайомитися зі стендом, зібрати схему згідно рис. 5.1 і записати паспортні дані машин, регулювальних реостатів, вимірювальних приладів.

3.Визначити коефіцієнт трансформації трансформатора, вимірюючи фазні напруги первинної та вторинної обмоток. Результати вимірювань занести до табл. 5.1.

Рис. 5.1 Силова схема трансформатора

Таблиця 5.1 Дані для розрахунку коефіцієнта трансформації

Експериментальні						Розрахункові
UA, В	UB, В	UC, В	Ua, В	Ub, В	Uc, В	KA	KB	KC	Кср

Коефіцієнт трансформації для кожної фази розраховується за наступними формулами:

K_A= ; K_В= ; K_С= ;

Обчислені значення коефіцієнтів трансформації заносяться в таблицю 5.1.

Середнє значення коефіцієнта трансформації визначається за формулою:

K_ср= .

2. Провести дослід холостого ходу трансформатора, використовуючи схему, показану на рис. 5.1. Для цього за допомогою регулятора напруги на первинну обмотку трансформатора подають напругу Ux=(0.2÷1.2)U_Н. Приблизно через рівні проміжки струму холостого ходу показання приладів заносять до табл. 5.2.

Таблиця 5.2 Дані досліду холостого ходу

Експериментальні							Розрахункові
IA, A	IB, A	IC, A	UA, B	UB, B	UC, B	Px, Bт	Ux, B	Ix, A	Іx, %	соs(φx)
1 . . 8

Розрахунки виконуються за наступними формулами:

Ux= ;

Ix= ;

Ix_%= 100 ;

cos(φ_x) = .

Отримані результати заносяться до таблиці 5.2.

За даними таблиці 5.2 побудувати характеристики холостого ходу трансформатора: Ix=ƒ(Ux); Px=ƒ(Ux); cos(φ_x)=ƒ(Ux).

3. Провести дослід короткого замикання. Для цього необхідно встановити напругу на первинній обмотці трансформатора рівною нулю за допомогою регулятора напруги і закоротити кінці фаз вторинної обмотки (рис. 5.2). Поступово підвищуючи напругу первинної обмотки, встановити таке значення, при якому струм у первинній обмотці дорівнює . Показання приладів занести до табл. 5.3.

Рис. 5.2 Схема вмикання трансформатора при проведенні досліду короткого замикання

Таблиця 5.3 Дані досліду короткого замикання трансформатора

Експериментальні							Розрахункові
IAк	IBк	ICк	UAB	UBC	UCA	Pк	Uк	Iк	Uк,%	соs(φк)
1 . . 8

Виконати обчислення за формулами:

I_к= ;

U_K= ;

U_K% = 100;

cos(φ_к)= ;

Результати обчислень заносяться до таблиці 5.3.

За даними таблиці 5.3 побудувати характеристики короткого замикання трансформатора: I_K=ƒ(U_к); P_K=ƒ(U_к); cos(φ_к)=ƒ(U_к).

4. Дослідження робочих характеристик трансформатора , .

Рис. 5.3 Дослідження робочих характеристик трансформатора

Для дослідження робочих характеристик трифазного трансформатора зібрати спочатку схему, показану на рис. 5.3, а. Встановивши номінальне значення напруги на первинній обмотці, збільшувати навантаження вторинної обмотки трансформатора. Результати вимірювань занести до табл. 5.4. Провести аналогічний дослід з індуктивним навантаженням у вторинному колі трансформатора, зібравши схему згідно з рис. 5.3, б. Результати вимірювань занести до табл. 5.5.

Таблиця 5.4 Дані характеристики трансформатора з активним навантаженням

Експериментальні

Розрахункові

Ua

Ub

Uc

Ia

Ib

Ic

P2

I2

U2

U

cos(φ2)

β

η

Таблиця 5.5 Дані характеристики трансформатора з індуктивним навантаженням

Експериментальні

Розрахункові

Ua

Ub

Uc

Ia

Ib

Ic

P2

I2

U2

U

cos(φ2)

β

η

За даними таблиць 5.4 та 5.5 побудувати залежність процентної зміни напруги трансформатора від вторинного струму U%=ƒ(I₂), а також залежності U₂=ƒ(Р₂), η=ƒ(Р₂) для та .

Обчислення проводяться за формулами:

I₂= ;

U₂= ;

U%= ×100%;

де U₂хх - напруга вторинної обмотки у режимі холостого ходу при U₁= Uн; U₂ - напруга вторинної обмотки відповідного щабля навантаження;

cos(φ₂)= .

,

де - коефіцієнт навантаження трансформатора.

Коефіцієнт корисної дії трансформатора визначається за формулою

,

де - потужність холостого ходу трансформатора при напрузі ; - потужність короткого замикання при напрузі та при номінальних струмах в обмотках; - повна потужність трансформатора.

.