Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Институт ядерной энергетики (филиал) фгбоу впо «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» в г. Сосновый Бор

Кафедра «Проектирование и эксплуатация АЭС»

Отчет по лабораторной работе

Дисциплина: «Электротехника. Раздел: электрические машины»

Тема: Исследование однофазного трансформатора.

Выполнил студент гр. 3297/2 _{(подпись)} А.Т. Опрев

Руководитель, профессор _{(подпись)} А.Е. Серов

«___»_____________2013г.

Сосновый Бор

2013

Цель работы: Исследование однофазного трансформатора в режимах холостого тока, короткого замыкания и работы под нагрузкой.

Программа работы:

1.Знакомство с виртуальным оборудованием, используемым для

моделирования трансформатора: Lab.6.1.1

1.1. Источник переменного напряжения Е1 из библиотеки Power System Blockset / Electrical Sources ;

1.2.Измерители напряжения V1, V2 и измерители тока I1, I2 в первичной и вторичной цепях трансформатора Power System Blockset /Measurement;

1.3.Однофазная нагрузка, задаваемая величинами активной и реактивной

мощности (Series RLC Load);

1.4. Исследуемый трансформатор ( Linear Transformer)

1.5. Измерители активной и реактивной мощности в первичной и вторичной цепях трансформатора (P1, Q1; P2Q2) из библиотеки Power System Blockset / Electrical Sources / Extras/ Measurement

1.6. Блок пользователя ( Powergui), который измеряет значения V1,V2,I1,I2.

1.7. Блоки Display1, Display2 для количественного представления измеренных мощностей и блок Scope для наблюдения формы кривых тока и напряжения во вторичной цепи являются блоками главной библиотеки Simulink/Sinks.

2.Расчет параметров схемы замещения трансформатора по паспортным данным.

3. Проведение опыта холостого хода и снятие характеристик холостого хода трансформатора.

4. Проведение опыта короткого замыкания и снятие характеристик короткого замыкания трансформатора.

5. Проведение опыта нагрузки трансформатора и снятие внешних характеристик и зависимости КПД от величины нагрузки..

Краткие теоретические сведения.

Трансформатор представляет собой статический электрический аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной. Трансформатор имеет две обмотки: первичную с числом витков W₁ и вторичную с числом витков W₂. Для усиления магнитной связи между ними их помещают на стальном сердечнике из электротехнической стали. Переменный магнитный поток, созданный током первичной обмотки, замыкается по магнитопроводу и называется основным магнитным потоком Ф_m. Этот поток сцеплен с обеими обмотками и вызывает в каждой из них по закону электромагнитной индукции переменную ЭДС. Часть этого переменного магнитного потока замыкается мимо сердечника по воздуху и называется потоком рассеяния Ф_p и Ф_2p.

Рис.1.

е₁ = - W₁ dФ_m / dt , е₂ = - W₂ dФ_m / dt , (1)

где е₁, е₂  мгновенные значения ЭДС в обмотках.

При гармонически изменяющемся потоке

Ф = Ф_m sin ωt , е = Е_m cos (ωt - 90^). (2)