15-05-2013_22-17-34 / Лабораторная работа трансформатор

7

Лабораторная работа №4

Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора.

Цель работы.

• Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора.

• Изучение схемы замещения трансформатора и определение ее параметров.

• Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора.

Порядок выполнения лабораторной работы.

Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

1. Собрать схему, приведенную на рисунке 10.1 для проведения опыта х.х.

Рисунок 10.1

2. Перед включением стенда убедится, что все переключатели находятся в начальном положении (выключены).

ВНИМАНИЕ! Тумблер SA4 должен находиться в выключенном положении (рычажок – внизу).

3. Включить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

4. При помощи Задатчика выбрать профиль отображения приборов L2.

5. Подключить питание ЛАТРа TV2 (тумблер переключения пределов регулирования напряжения ЛАТРа SA70 в блоке 10 в положение «100←0В», тумблер SA3 в блоке 3 устанавливается в верхнее положение – включено).

6. Снять параметры х.х. при напряжении питания трансформатора TV3 220В (по прибору PV11). Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I₁₀), PV11 (U_1х.х.), PW1 (P₀), PV21 (U_2Н) и занести их в таблицу 10.1.

Таблица 10.1

Экспериментальные данные				Расчетные значения
U1 (PV11), B	I10, 2 (PA11), A	P (PW1), Вт	U2Н (PV21), B	S, ВА	Z, Ом	XL, Ом	RК, Ом	φ, град	cosφ
220	(PA11)
	0.8 (PA21)		0

7. Выключить тумблер SA3 в блоке 3.

8. Вернуть тумблеры ЛАТРа TV2 (Блок 10) SA71, SA72 в начальные положения «0», тумблер SA70 в положение «110В←0В».

9. Включить тумблер SA4 в блоке 3 (закоротить вторичную обмотку трансформатора TV3).

10. Включить тумблер SA3 в блоке 3.

11. Снять параметры к.з. при токе в цепи втоичной обмотки трансформатора TV3 0,8А (по прибору PA21). Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I_1Н), PV11 (U_1к.з.), PW1 (P₁) и занести их в таблицу 10.1.

12. Выключить тумблеры SA3 и SA4 в блоке 3.

13. Вернуть тумблеры ЛАТРа TV2 (Блок 10) SA71, SA72 в начальные положения «0», тумблер SA70 в положение «110В←0В».

14. Выключить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

Расчет параметров схемы замещения трансформатора TV3.

О сновные теоретические соотношения для расчета схемы замещения.

Рисунок 10.2. Схема замещения трансформатора

R₀, Х₀ ‑ параметры схемы замещения, определяемые из опыта холостого хода трансформатора,

R_К, Х_К ‑ параметры схемы замещения, определяемые из опыта короткого замыкания трансформатора.

n_ТР ‑ коэффициент трансформации.

а также активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора:

Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора.

1. Для нагрузки R8, L2 (л.р. №5) рассчитать потери напряжения, вторичное напряжение и к.п.д.

Используя данные лабораторной работы №5 определяют соs нагрузки

Определим к.п.д трансформатора и коэффициент загрузки трансформатора при подключении нагрузки R18+L2.

Где S_Н = U_1Н I_1Н = U_2Н I_2Н = 100Вт ‑ полная мощность трансформатора TV3.

‑ коэффициент загрузки трансформатора,

Где

Падение напряжения определяется из:

где

U_k.a. ‑ активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора;

U_k.p. ‑ активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора;

Вторичное напряжение на нагрузке должно составить:

2. Определить значение емкости С11 для повышения cos нагрузки до значения, заданного преподавателем (пример ).

3. Построение внешней характеристики трансформатора.

Построение характеристики осуществляется по формуле .

4. Рассчитать значение напряжения на вторичной обмотки для различного коэффициента загрузки трансформатора, расчеты занести в таблицу 10.2, построить график.

Таблица 10.2

β	∆U2%	U2, B
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1

Экспериментальная проверка данных.

1. Собрать схему, приведенную на рисунке 10.3.

Рисунок 10.1

2. Перед включением стенда убедится, что переключатели конденсатора C11 (блок 11) в начальном положении (выключены).

ВНИМАНИЕ! Тумблер SA4 должен находиться в выключенном положении (рычажок – внизу).

3. Включить стенд тумблерами QF1, QF2, QF3.

4. При помощи Задатчика выбрать профиль отображения приборов L2.

5. Подключить питание ЛАТРа TV2 (тумблер переключения пределов регулирования напряжения ЛАТРа SA70 в блоке 10 в положение «100←0В», тумблер SA3 в блоке 3 устанавливается в верхнее положение – включено).

6. Снять параметры при напряжении питания трансформатора TV3 220В (по прибору PV11) и подключенной нагрузкой L2+R18. Для этого изменяем напряжение на выходе ЛАТРа TV2 (блок 10) переключателями: левый SA71 – с шагом 10В и правый SA72 – с шагом 1÷2В. При необходимости переключить тумблер SA70 в верхнее положение «110→260В». Снять показание приборов PA11 (I₁), PV11 (U_1.), PW1 (P₁), PV21 (U₂), PA21(I₂)

7. Не выключая стенд, набрать конденсатор C11 для повышения cosφ до расчетной величины. Набор осуществляется соответствующими тумблерами в блоке 11.

8. При необходимости изменить напряжение питания трансформатора TV3 до номинально 220В (прибор PV11) с помощью ЛАТРа TV2. Снять показание приборов PA11 (I₁), PV11 (U_1.), PW1 (P₁), PV21 (U₂), PA21(I₂), PW1.

9. Выключить стенд в следующем порядке:

• Выключить тумблер SA3.

• Выключить стенд автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3.

• Вернуть тумблеры ЛАТРа TV2 (Блок 10) SA71, SA72 в начальные положения «0», тумблер SA70 в положение «110В←0В».

• тумблеры блока 11 конденсатора С11 вернуть в первоначальное положение (вниз);

• убрать перемычки;

• убедится, что все остальные переключатели в начальном состоянии.

10. Результаты расчетов сверить с показаниями полученными экспериментально.