6.6 Проведение опыта короткого замыкания.

Переключите схему лабораторного макета в режим проведения опыта короткого замыкания. Для этого установите переключатель S2в положение «к.з.», а тумблерS4 включите (к себе) так, чтобы дроссельL_нбыл замкнут, при этом макет будет соответствовать схеме, приведенной на рисунке 1.2 с включением исследуемого трансформатораТРчерез понижающий трансформаторTUи замыкаемой накоротко вторичной обмоткой. На время измерения параметров нажимайте кнопкуS3замыкания вторичной цепи трансформатора (только в режиме «К.З.».).

6.7.Постройте характеристики, указанные в пункте 2.3. С этой целью, изменяяU^I_1Ктак, чтобыI₁ не выходил за пределы (0,5 - 1,0)I_н(номинальное значение тока первичной обмотки трансформатораI_1ном= 0,5 А), произведите замеры не менее, чем в шести точках. Результаты измерений занести в таблицу 1.2.

6.8.По результатам измерений для каждой точки рассчитайте:

- U_1к = k_uU^I_1k- значение напряжения короткого замыкания с учётом коэффициента трансформации понижающего трансформатора напряженияk_u=1/30;

- P_к=k_uP^I_1k- мощность трансформатора в режиме короткого замыкания с учётомk_u.

- Р_М = Р_К - потери в меди обмоток трансформатора приI₁ = I_1НОМИН.  0,5 A.

Результаты расчётов занесите в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

№	Опытные данные (опыт к.з.)				Расчётные данные
	UI1К ,В	I1К, A	PI1К, ВТ	I2, A	U1к, В	Pк, ВТ

6.9. Опыт испытания трансформатора в рабочем режиме.

Переключите схему лабораторного макета в режим проведения опыта испытаний трансформатора под нагрузкой (рис. 1.3). Для этого установите переключатель S2в положение «р.р.», а тумблерS4включите (к себе, в положение «замкнуто») для установки активного характера нагрузки (или выключите от себя, положение «разомкнуто», для установки активно - индуктивного характера нагрузки).

Рис. 1.3 Упрощенная схема испытаний трансформатора

в рабочем режиме

Изменяя с помощью сопротивления нагрузки R_нзначения тока нагрузкиI_н(равногоI₂) в пределах от нуля до номинального значения, равного1 А, произвести для активной нагрузки замеры перечисленных в пункте 2.4 параметров не менее, чем в 6 точках. Результаты измерений занести в таблицу 1.3.

По результатам измерений для каждой точки произвести следующие расчёты:

- P₂= U₂ I₂- мощность во вторичной цепи трансформатора;

- cos ₁ = P₁/U₁I₁- коэффициент мощности трансформатора;

- = Р₂/ Р₁- коэффициент полезного действия трансформатора в рабочем режиме при активной нагрузке.

Результаты расчётов занести в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

№	Опытные данные (рабочий режим)					Расчётные данные
	U1 ,В	I1, A	P1, ВТ	U2, B	I2, A	P2, ВТ	cos 1	

6.10.Установив с помощью переключателяS4(разомкнуто) активно - индуктивную нагрузку, проделать те же измерения, меняя ток нагрузкиI_н = I₂в пределах от0до0,75номинального значения, равного1 А. Для активно – индуктивной нагрузки подсчитать:

- P₂= I²₂ R_H, [Вт]- активная мощность во вторичной цепи трансформатора;

- cos ₁ = P₁ / U₁I₁- коэффициент мощности трансформатора;

- = Р₂/Р₁- коэффициент полезного действия трансформатора;

- Z_H = U₂ / I₂ [Ом] - полное сопротивление нагрузки:

-- активная составляющая нагрузки, где=2 F = 314 1/ сек; Lн= 0,5 Гн.

Результаты расчётов занести в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

№	Опытные данные (рабочий режим)					Расчётные данные
	U1 В	I1 A	P1 ВТ	U2 B	I2 A	ZН Ом	RH Ом	P2 ВТ		cos 1	

6.11.Нарисовать для двух типов нагрузок (активной и активно – индуктивной) характеристикиI₁= f (I₂), P₁= f (I₂), cos φ= f (I₂), = f (I₂),приU₁= const = 220 Вна двух рисунках, а на третьем рисунке внешние характеристики трансформатораU₂= f (I₂).

Произвести расчёт коэффициента полезного действия для активной нагрузки с использованием данных первых двух опытов (опыта «х.х.». п.7.2 – п.7.5 и опыта «к.з.». п.6.6 – 6.8). При этом применить следующее соотношение:

= Р_Н / (Р_Н+ Р_С+ Р_М),где потери в сталиР_С = Р₀при U₁= U_1ном,а потери в медиР_М = Р_К.приI₂ =I_2ном.

6.12.Изобразить эквивалентную схему и векторную диаграмму трансформатора для рабочего режима (по согласованию с преподавателем). При этом исходить из следующих данных:U₁=U_1ном= 220 В; F = 50 Гц; I₂ =0,75I_2ном= 0,75; 0,5; 0,25 A(по заданию преподавателя); угол магнитного запаздывания=10^o (угол запаздывания вектора тока «х.х.» от вектора потока);L_н =0,5 Гн.

Для изображения напряжений и токов на диаграмме в векторной форме рекомендуется следующий масштаб (например): 1 см  0,1 А,для токов и1 см  25 Вдля напряжений. Вектор магнитного потока_m = B_mS_Cоткладывается по оси абсцисс в произвольном масштабе. Применительно к векторной диаграмме, изображённой в [2], [4] на рисунке 1.6, при активно – индуктивной нагрузке, произвести расчёты с помощью следующих соотношений:

I I2 = I2 / k;	2= arctg [(xI2 + XIH) / (rI2 + RIH)];
2= arctg( XIH/ RIH);	EI2 = E1  kU2 ХХ;

где: k = w₁/w₂ = U₁/U₂– коэффициент трансформации исследуемого трансформатора (смотри таблицу 1.1);

r2΄ = r1 = 8 Oм;	х1  хI2 =12 Ом;
RIH = k2 RH;	XIH = k2 XH = k2 LH;

здесь: R_H(смотри таблицу 1.4) должно соответствовать заданному преподавателем значению токаI₂, а = 2F = 2  3,14  50 = 314 1/сек, L_H = 0,5 Гн;

U_{2 XX}– напряжение на вторичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода приU₁ = U_{1 НОМ} = 220 В.