ПРИДНЕСТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им Т.Г. Шевченко

ИНЖЕНЕРНО- ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИНЖЕНЕРНО- ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Утверждаю.

Директор ИТИ, доцент

Технический регламент выполнения цикла лабораторных работ по дисциплине «Электромеханика»
для студентов ИТИ дневной и заочной форм обучения по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» и студентов Технического колледжа им. Ю.А.Гагарина по направлениям 140212.51 "Электроснабжение" и 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»
	Разработчик: Специалист кафедры ЭЭиЭТ _________________ Н.К. Лелина
	Обсужден на заседании кафедры ЭЭиЭТ __________________2016 года Протокол № _____ Зав. кафедрой ЭЭиЭТ доцент__________ В.М. Погорлецкий

______________Ф.Ю. Бурменко

Тирасполь, 2016

Содержание

1	Правила работы в лаборатории	3
	Лабораторная работа № 1	6
	Исследование параметров однофазного трансформатора методом холостого хода
1.1	Цели и задачи лабораторной работы	6
1.2	Материалы и оборудование	6
1.3	Теоретическая часть	6
1.4	Охрана труда и техники безопасности	9
1.5	Методика проведения эксперимента и обработка результатов работы	9
1.6	Содержание отчета	10
1.7	Контрольные вопросы	10
	Литература	10
	Лабораторная работа № 2	12
	Исследование параметров однофазного трансформатора методом короткого замыкания
2.1	Цели и задачи лабораторной работы	12
2.2	Материалы и оборудование	12
2.3	Теоретическая часть	12
2.4	Охрана труда и техники безопасности	15
2.5	Методика проведения эксперимента и обработка результатов работы	16
2.6	Содержание отчета	17
2.7	Контрольные вопросы	18
	Литература	18
	Лабораторная работа № 3	19
	Исследование параметров однофазного трансформатора при работе под нагрузкой
3.1	Цели и задачи лабораторной работы	19
3.2	Материалы и оборудование	19
3.3	Теоретическая часть	20
3.4	Охрана труда и техники безопасности	22
3.5	Методика проведения эксперимента и обработка результатов работы при U2 = f(I2) при U1 = 220 В.	22
3.6	Расчетная зависимость КПД трансформатора при изменяющейся вторичной активной мощности ( ) от трансформируемой мощности.	25
3.7	Содержание отчета	26
3.8	Контрольные вопросы	26
3.9	Литература	26

1. Правила работы в лаборатории

1.1. В начале семестра староста группы распределяет студентов на 2 подгруппы и представляет список преподавателю, ведущему лабораторный практикум.

1.2. Перед началом первого занятия студенты обязаны изучить правила техники безопасности для данной лаборатории и расписаться в журнале.

1.3. Для занятий в лаборатории необходимо иметь настоящий регламент к лабораторным работам.

1.4. Накануне дня выполнения лабораторной работы студент должен:

• ознакомиться по настоящему пособию с целью и содержанием работы;

• заготовить в рабочей тетради или с использованием компьютера бланк протокола с необходимыми таблицами в соответствии с требованиями, изложенными в описании каждой работы;

• подготовиться к ответам на вопросы, перечень которых приведен в начале описания каждой работы, после изучения теории к данной лабораторной работе.

1.5. Перед проведением работ необходимо, если это требуется по заданию, изучить дополнительные методические указания по работе с лабораторным оборудованием, ознакомиться с прилагаемым к нему техническим описанием, паспортными данными и правилами эксплуатации.

1.6. Выполнять лабораторную работу нужно в порядке, изложенном в данном регламенте. Расчеты и полученные экспериментальные результаты по каждому пункту каждый студент фиксирует в собственном бланке протокола и предъявляет преподавателю для проверки.

1.7. Для разрешения возникающих в процессе выполнения работы проблем следует обращаться к преподавателю.

1.8. Для ведения протоколов и оформления отчетов по лабораторным работам каждый студент должен иметь личную рабочую тетрадь. Если оформление отчетов будет производиться с использованием компьютера, то необходимо иметь носители информации в электронном виде.

1.9. По результатам выполнения всех пунктов работы нужно оформить и защитить отчет. Защита отчета удостоверяется подписью преподавателя и сопровождается выставлением оценки.

1.10. Перед уходом из лаборатории студент должен привести рабочее место в порядок: выключить приборы, убрать соединительные провода.

Лабораторная работа № 1 Исследование параметров однофазного трансформатора методом холостого хода

1. Цели и задачи лабораторной работы

В лабораторной работе необходимо:

1. Посредством прибора типа ЛАТР подавать, через определенные интервалы, первичное напряжение, контролируя при этом первичный ток, мощность и снимая напряжение выходное;

2. Приобрести навыки самостоятельной работы при работе со схемами, находящимися под напряжением;

1.2 Материалы и оборудование

1. Однофазный трансформатор мощностью 250 Ватт;

2. Прибор типа ЛАТР, встроенный в стенд;

3. Комплект К-540 для измерения первичного напряжения, тока и мощности;

4. Вольтметр, для замеров выходного напряжения.

1.3. Теоретическая часть Опыт холостого хода.

Х олостым ходом называют режим ра­боты трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке (z_н = ∞, 1₂ = 0 ). В этом случае уравнения напряжений и токов примут вид

Так как полезная мощность при работе трансформатора вхо­лостую равна нулю, то мощность на входе трансформатора в ре­жиме х.х. Ро расходуется на магнитные потери в магнитопроводе Р_т (потери на перемагничивание магнитопровода и вихревые то­ки) и электрические потери в меди I₀²r₁ (потери на нагрев обмотки при прохождении по ней тока) одной лишь первичной обмотки. Однако ввиду небольшого значения тока 1₀, который обычно не превышает 2 - 10% от I_1ном, электрическими потерями I₀²r₁ можнс пренебречь и считать, что вся мощность х.х. представляет собой мощность магнитных потерь в стали магнитопровода. Поэтом) магнитные потери в трансформаторе принято называть поте­рями холостого хода.

Рис. 1.1 Схемы опыта х.х. трансформаторов однофазного (а), трехфазного (б)

Опыт х.х. однофазного трансформатора проводят по схеме изображенной на рис. 1.1, а. Комплект электроизмерительных приборов, включенных в схему, дает возможность непосредственно измерить напряжение U₁ подведенное к первичной обмотке напряжение U₂₀ на выводах вторичной обмотки; мощность х.х. P₀ и ток I_0.

Напряжение к первичной обмотке, трансформатора обычно подводят через однофазный регулятор напряжения РНО, позволяющий плавно повышать напряжение от 0 до 1,15U_1ном. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока х.х. снимают показания приборов, а затем строят характеристики х.х.: зависимости тока х.х. Iо, мощности х.х. Р₀ и коэффициента мощности х.х соsφ₀ от первичного напряжения U₁ (рис. 2).

Криволинейность этих характеристик обусловлена состоянием магнитного насыщения магнитопровода, которое наступает при некотором значении напряжения U₁. В случае опыта холостого хода с трехфазным трансформатором напряжение U₁ устанавливают посредством трехфазного регулятора напряжения РНТ (рис. 1.1, б).

Характеристики х.х. строят по средним фазным значениям тока и напряжения для трех фаз:

Коэффициент мощности для однофазного трансформатора

для трехфазного трансформатора

г де Р₀' ^и Ро" - показания однофазных ваттметров; U₁ и Iо — фазные значения на­пряжения и тока. По данным опы­та х.х. можно определить: коэффициент трансформации

ток х.х. при U_1ном (в процентах от номинального первичного тока),

потери х.х. Р₀.

Рис. 1.2 Характеристики холостого хода трансформатора.

В трехфазном трансформаторе токи х.х. в фазах неодинаковы и образуют несимметричную систему, поэтому мощность Р₀ следует измерять двумя ваттмет­рами по схеме, изображенной на рис. 1.1, б. Падение напряжения в первичной ветви схемы замещения в режиме х.х. I₀(г₁ +jx₁) составляет весьма незначительную величину, поэтому, не допуская заметной ошибки, можно пользоваться следующими выражениями для расчета параметров ветви намагничивания:

Обычно в силовых трансформаторах общего назначения сред­ней и большой мощности при номинальном первичном напряже­нии ток х.х. Iо = 10 ÷ 0,6%.

Если же фактические значения тока х.х. I_0ном и мощности х.х. Р_0ном, соответствующие номинальному значению первичного на­пряжения U_1ном, заметно превышают величины этих параметров, указанные в каталоге на данный тип трансформатора, то это сви­детельствует о неисправности этого трансформатора: наличие короткозамкнутых витков в обмотках либо замыкании части пластин магнитопровода.