1 сем / отчет л.р. 4

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Выполнил студент группы МС-21 Максимчик К.В.

Цель работы: Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора; определение параметров схем замещения трансформатора; изучение влияния характера нагрузки на выходное напряжения трансформатора.

Некоторые формулы: Параметры намагничивающей ветви схемы замещения -

Коэффициент трансформации -

Ток в первичной обмотке - , где = 100ВА

Коэффициент полезного действия трансформатора -

Потеря напряжения в трансформаторе под нагрузкой -

Абсолютная потеря напряжения -

Относительная потеря напряжения -

С хема проведения опыта холостого хода трансформатора

Измерено				Рассчитано
U1Н, B	I0,A	P0, Bт	U20,Вт	r0, Ом	z0, Ом	x0, Ом	k	, А
220	0,56	50	135	159,44	359,05	382.58	1,63	0.46

Таблица 1 – Опыт холостого хода

Расчёт параметров намагничивающей ветви схемы замещения r₀, z₀, x₀ и коэффициент трансформации k:

Определим номинальный ток, который должен протекать по первичной обмотке:

Таблица 2 – Опыт короткого замыкания

Измерено			Рассчитано
U1к, B	Iк,A	Pк, Bт	Rк	Zк	Хк	r1	r2	x1	x2
			Ом
15	0,46	5	24,69	32,61	21,3	12,35	4,64	10,65	4.01

Определим параметры элементов схем замещения при к/з:

; ; ; ; ; ; .

Определим КПД трансформатора при номинальной нагрузке (β = 1), коэффициент мощности cosφ = 1{S_н = 100ВА}:

Рассчитаем потери напряжения, параметры нагрузки возьмем из предыдущей лабораторной работы { = 220В, Р = 30Вт, Q = 73.3BAP}:

Далее собираем следующую схему и работаем с ней:

Схема исследования трансформатора под нагрузкой

Таблица 3 – Исследование трансформатора под нагрузкой

С, мкФ	U1н, B	Измерено				Рассчитано
		I1, A	P1, Вт	U2, B	I2, A
0	220	0,9	47	130	0,68	90	40.91
10		0,6	46	130	0,38	90	40.91
20		0,26	46	130	0,38	90	40.91
40		0,64	51	130	1	90	40.91
60		1,36	78	130	1,72	90	40.91

Расчёт потери напряжения по формулам:

Расчет в столбцах подобен первому, поэтому он произведен «за кадром».

Построение графиков зависимости тока I₂ и потери напряжения , от емкости С:

График зависимости силы тока от емкости конденсатора

График зависимости падения напряжения от емкости конденсатора

Вывод: Определили коэффициент трансформации. Рассчитали параметры замещения трансформатора.

Т.к. мы недостаточно точно сняли показания напряжения трансформатора под нагрузкой, то график падения напряжения от емкости имеет вид прямой. Однако на правильность вывода он не повлияет, т.к. погрешность минимальна. Построив график, мы видим, что напряжение трансформатора под нагрузкой изменяется незначительно, соответственно потери напряжения также не значительные.

Изучили устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Изучили влияние характера нагрузки на выходное напряжения трансформатора и сделали соответствующие выводы.