2 сем / Отчет л.р.1

Лабораторная работа №1

ИСПЫТАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА МЕТОДОМ ХОЛОСТОГО ХОДА И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Выполнил студент группы МС-31 Воронцов И.С.

Цель работы: на основании опытов холостого хода и короткого замыкания определить параметры трансформатора: потери мощности в стальном сердечнике и в проводниках обмоток, коэффициент трансформации, коэффициент полезного действия, напряжение вторичной обмотки при нагрузке.

Некоторые формулы: Коэффициент трансформации -

Коэффициент мощности -

Активное сопротивление короткого замыкания трансформатора -

Остальные параметры короткого замыкания -

Напряжение короткого замыкания - , его активная - и реактивная - составляющие

Коэффициент полезного действия трансформатора - , где Р₁, Р₂ – активные мощности первичной и вторичной обмоток, Вт; S_H – номинальная мощность трансформатора

Схема опыта холостого хода трансформатора

Параметры трансформатора, который используем в лабораторной работе: S=600BA, U_1H=220B, U_2H=125B, W₁=512вит., W₂=290вит., Q=13.5см², k=1.77

Таблица 1 – Результаты измерения и расчета параметров трансформатора в режиме х.х.

N опыта	Измерено					Вычислено
	U1	U20	P0	I0		cosφo		при U1=U1H
								k				zo		ro	xo
	B		Вт		А						%		Ом
1	220	134	10	0,2		0,23		1,64		7,35		1100		250	1071,21

Рассчитаем параметры трансформатора в режиме холостого хода: Коэффициент мощности:

Далее считаем коэффициент трансформации:

Отношение , где

Полное сопротивление найдем по формуле:

Посчитаем активное сопротивление:

Реактивная составляющая будет равна:

Далее работаем со схемой для опыта короткого замыкания, которая располагается ниже.

Схема опыта короткого замыкания трансформатора

Таблица 2 – Результаты измерения и расчета параметров трансформатора в режиме к.з.

Измерено			Вычислено
Uкн	Pкн	I1н		uk	zk	rk	xk	cosφk
B	Вт	А		%	Ом
19	50	2,72		8,64	6,99	6,76	1,77	0,97

Определим параметры замещения трансформатора для режима короткого замыкания: Будем следовать таблице и определим напряжение короткого замыкания: , где . Находим активную составляющую сопротивления короткого замыкания , а также реактивное сопротивление короткого замыкания . Определим коэффициент мощности при к/з.

Расчет путем для других значений определим напряжение U₂ и КПД при следующих коэффициентах нагрузки β:0 (холостой ход); 0,5; 1,0; 1,25. Результаты занесем в таблицу, находящую ниже.

Таблица 3 – Расчет других значений при различных коэффициентах нагрузки

№ п/п	β	I2, A	ua, %	up, %	Δu, % при		U2, B при			P0, Bт		PKH, Вт		(P0+β2PKH), Вт		P1, Вт			P2, Вт			η, % при
					cosφ2=1,0	cosφ2=0,8	cosφ2=1,0	cosφ2=0,8	cosφ2=1,0							cosφ2=0,8	cosφ2=1,0		cosφ2=0,8	cosφ2=1,0		cosφ2=0,8
1	0	0	8.36	2.19	0	0	220	220	10		50		10		60		60	0		0	0		0
2	0,5	2,4			2.26	4.24	217	215					22,5		222		308	162		248	88		92
3	1	4.8			4.51	8.48	214	209					60		385		556	324		495	84		89
4	1.25	6			5.64	10.59	213	207					88		466		680	405		619	82		88

Опишем определение всех параметров для первой строки Таблицы 3, т.к. для остальных строк они находятся аналогично:

Мощности Р₀ и Р_КН занесем из Таблиц 1 и 2. Определим КПД при cosφ₂(1,0): Также при cosφ₂(0,8): Из формулы определения КПД, определим мощности Р₁ и Р₂ при cosφ₂(1,0):

и при cosφ₂(0,8):

Найдем значение Р₀+β²Р_КН=

Определим , а также

Напряжение Δu_% при cosφ₂(1,0):

Напряжение Δu_% при cosφ₂(0.8):

Теперь найдем U₂ при cosφ₂(1,0):

при cosφ₂(0.8):

Ток I₂ найдем по формуле , где

Построим графики зависимостей при и

Вывод. На основании опытов холостого хода и короткого замыкания определили параметры трансформатора: потери мощности в стальном сердечнике и в проводниках обмоток, коэффициент трансформации, коэффициент полезного действия, напряжение вторичной обмотки при нагрузке. Построили векторные диаграммы при опытах х.х. и к/з.