lab.raboty_po_ehlektrotekhnike

Рисунок 22

Подключите источник питания к выводам первичной обмотки согласно рис. 23 и установите синусоидальное напряжение U1 = 6 В, f= 1 кГц.

Рисунок 23

51

Измерьте вторичные напряжения U2 на выводах

вторичных обмоток с числами витков 100, 300 и 900 при холостом ходе. Занесите результаты в таблицу 9.

Вычислите значения коэффициента трансформации по формуле

KТР =U1 .

U2

Проделайте опыт короткого замыкания, измерив первичные и вторичные токи при числах витков вторичной обмотки 100, 300 и 900, как показано на рис. 24 и занесите результаты измерений в таблицу 10. Ток I1 следует поддерживать неизменным, равным 50 мА.

Рисунок 24

52

6.4. Определение параметров схемы замещения и построение векторной диаграммы трансформатора

6.4.1. Общие сведения

При расчете электрических цепей с трансформаторами их чаще всего заменяют Т- или Г-образной схемой замещения, приведенной к первичной или вторичной стороне. Наиболее точной является Т-образная схема замещения. Она изображена на рис. 25. Все сопротивления схемы приведены к первичной стороне.

Рисунок 25

В этой схеме:

G0 – активная проводимость, учитывающая потери на вихревые токи и перемагничивание сердечника;

53

Параметры схемы замещения трансформатора определяют по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.

При опыте холостого хода к первичной обмотке подводят напряжение U1Х U1ном , измеряют P1Х , I1Х и U1Х . (Вместо P1Х можно измерить φ1Х – угол сдвига фаз между входными

напряжением и током).

Опыт короткого замыкания проводят при пониженном напряжении U1К , при котором токи обмоток достигают номинальных значений I1К I1ном , I2К I2ном . Измеряют P1К

(либо φ1К ), I1К ,U1К , I2К .

Векторная диаграмма для схемы замещения строится исходя из уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа. В комплексной форме:

I1 I2 I0;

U0 U2 R2I2 jXS2I2;

U1 U0 R1I1 jXS1I1.

Можно предложить следующую последовательность при построении (рис. 26).

В произвольно выбранном направлении строим вектор напряжения на нагрузке U2 =KТР ·UН и под углом Н к нему

54

и находим U1 как сумму этих трех векторов.

Рисунок 26

В лабораторной работе используются трансформаторы с разъемным сердечником и сменными катушками. Номинальные

55

6.5.1. Общие сведения

Ввиду наличия активных сопротивлений и магнитных потоков рассеяния выходное напряжение зависит от тока нагрузки. Эта зависимость называется внешней характеристикой. Вид внешней характеристики зависит от характера нагрузки (активная, индуктивная или емкостная). По оси абсцисс откладывают обычно ток нагрузки в относительных

единицах I2 , а по оси ординат – U2 .

6.5.2. Экспериментальная часть

Задание

Снимите экспериментально внешнюю характеристику и зависимость КПД от тока трансформатора, нагруженного на активное сопротивление.

Порядок выполнения работы

Соберите трансформатор с числом витков W1 =300,

W2 =100, 300 или 900 по указанию преподавателя.

Соберите цепь по схеме (рис. 28), включив в нее вместо измерительных приборов соответствующие гнезда коннектора.

59