электротехника / 2.124 / Тр-р
.docЛабораторная работа N 1 (124)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 1
ИСПЫТАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
1.1. Ознакомиться с устройством трансформатора.
1.2. Овладеть методикой определения числа витков обмоток трансформатора.
1.3. Изучить методику проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
1.4. Овладеть методикой определения параметров элементов схемы замещения трансформатора, коэффициента полезного действия и методикой построения его внешней характеристики по экспериментальным данным.
2.ОБЪЕКТЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Схема электрической цепи.
Рис. 1.1. Определение числа витков обмоток |
Рис. 1.2. Опыт холостого хода |
Рис. 1.3. Опыт короткого замыкания |
2.2. Описание лабораторной установки.
Объект исследования – однофазный трансформатор, установленный на стенде.
Маркировка выводов его обмоток следующая:
- первичной обмотки А – Х;
- вторичной обмотки а – х1;
- дополнительной обмотки ад – хд.
В качестве регулируемого источника электрической энергии переменного тока используется лабораторный автотрансформатор TV.
Все электроизмерительные приборы, необходимые для проведения экспериментов – переносные. Пределы измерения амперметров, вольтметра и ваттметра выбираются исходя из режима работы трансформатора и его паспортных характеристик.
2.3. Наименование электроизмерительных приборов и их характеристика
Наименование ЭИП |
Тип |
Система |
Род тока |
Класс точности |
Предел измерений |
Цена деления |
Конструкция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Паспортные данные трансформатора:
3. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ.
3.1. Подготовить бланк протокола.
3.2. Изучить по конспекту лекций и учебникам теоретический материал.
3.3. Пройти собеседование и получить допуск к работе.
3.4. Ознакомиться с устройством трансформатора и записать его паспортные данные в протокол.
3.5. Собрать схему для проведения опыта по определению числа витков обмоток трансформатора (рис. 1.1).
Подключив ее к сети, установить с помощью автотрансформатора номинальное напряжение U1ном.
Результаты измерений занести в табл. 1.1, в нее же записать число витков дополнительной обмотки wд.
Таблица 1.1.
Измерено |
Вычислено |
|||||
U1ном, В |
U20, В |
Uд0, В |
wд |
n |
w1 |
w2 |
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить коэффициент трансформации трансформатора n, число витков первичной w1 и вторичной w2 обмоток. Результаты расчетов внести в табл. 1.1.
3.6. Собрать для проведения опыта холостого хода трансформатора схему (рис. 1.2).
Подключить ее к сети и установить номинальное напряжение. Показания вольтметра, амперметра и ваттметра записать в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Измерено |
Вычислено |
|||||
U1ном, В |
I10, А |
P0, Вт |
R0, Ом |
X0, Ом |
Z0, Ом |
сos φ0 |
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить параметры элементов схемы замещения трансформатора, работающего в режиме холостого хода: R0, X0, Z0 и сos φ0 . Результаты расчетов внести в табл. 1.2.
3.7. Собрать схему для проведения опыта короткого замыкания (рис. 1.3).
Подключив ее к сети, установить первым автотрансформатором напряжение 50 В, после чего вторым автотрансформатором плавно увеличивать напряжение до величины, при которой ток первичной обмотки становится равным номинальному току, т.е. I1к = I1ном.
Показания вольтметра, амперметра и ваттметра заносят в табл. 1.3.
Таблица 1.3.
Измерено |
Вычислено |
||||||||||
U1к, В |
I1к=I1ном, А |
Pк, Вт |
Rк, Ом |
Хк, Ом |
Zк, Ом |
R1, Ом |
Х1, Ом |
R2, Ом |
Х2, Ом |
uка, % |
uкр, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Испытания провел студент________________________________
Результаты испытаний просмотрены________________________
3.8. По результатам опыта короткого замыкания вычислить параметры элементов схемы замещения трансформатора: Rк, Хк, Zк; активное и реактивное сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора: R1, Х1, R2, Х2; активную и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания uка, uкр.
3.9. Для номинального режима работы трансформатора и различной по характеру нагрузки (табл. 1.4) рассчитать Δu2 и U2.
Таблица 1.4.
β |
сos φ2 = 1 |
сos φ2 = 0,8 (φ2>0) |
сos φ2 = 0,8 (φ2<0) |
|||
|
Δu2, % |
U2, В |
Δu2, % |
U2, В |
Δu2, % |
U2, В |
β = 1 |
|
|
|
|
|
|
Построить в одной координатной системе 3 графика Δu2(β) и 3 графика U2(I2)
3.10. Задаваясь рядом значений коэффициента загрузки β, рассчитать коэффициент полезного действия η трансформатора для различной по характеру нагрузки
Таблица 1.5.
β |
η |
|
сos φ2 = 1 |
сos φ2 = 0,8 |
|
0 |
|
|
0,25 |
|
|
0,5 |
|
|
β′ |
|
|
1 |
|
|
Результаты расчетов внести в табл. 1.5.
Примечание: β′=- коэффициент загрузки, соответствующий ηmax.
Построить в одной координатной системе два графика η(β) для различных значений сos φ2.
Расчетные формулы:
3.12. Сформулировать и записать выводы по работе.