Детали машин2 / лабараторна4
.docПермский Государственный Технический Университет
кафедра электротехники
Лабораторная работа №4
Исследование трёхфазного двухобмоточного
трансформатора.
Выполнила: ст. гр.ООС – 05
Пеннер А.С.
Проверил: Шутемов С.В.
Пермь
2007
Цель работы: изучение устройства трёхфазного трансформатора и исследование его свойств путём проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
При соединение в звезду номинальные значения тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора определяется по формуле;
I1n =SN / 3 U1n = 3.6(А)
I2n = SN / 3 U2n = 6.3(А) ,
где SN – номинальная мощность трансформатора и равно 2.5 103 ВА;U1n ,U2n - номинальное значения линейных напряжений первичной и вторичной обмотках.
опыт холостого хода:
|
U1(B) |
U2(B) |
IA(A) |
IB(A) |
IC(A) |
W1(дел) |
W2(дел) |
CW(Вт/дел) |
KI |
K |
|
390 |
232 |
2.2 |
0.6 |
2.3 |
32 |
-21 |
20 |
0.2 |
1.7 |
Рассчитываются:
K = U1/ U2 ;
мощность холостого хода:
P0= (W1 + W2)CW KI (Вт); P0=44Вт
ток холостого хода:
I10 =( IA+IB +IC )/ 3 KI ; I10 =0.34
коэффициент мощности в режиме холостого хода:
Cos = P0/ 3 U1I10 ; Cos = 0.19
активная мощность, потребляемая трансформатора при холостом ходе, расходуется на потери в стали трансформатора, так как потери в меди первичной обмотки от тока холостого хода ничтожна, т.е.:
P0 = PC
Опыт короткого замыкания:
|
IA(A) |
IB(A) |
IC(A) |
U1k(B) |
W1(дел) |
W2(дел) |
CW(Вт/дел) |
KI |
|
2.8 |
2.6 |
2.8 |
13.0 |
6 |
13 |
2.5 |
1 |
Определяем ток и мощность короткого замыкания:
(IA + IB + IC ) KI
I1k = 3
I1k = 2.7(А)
Pk = (W1 + W2)CW KI (Вт);
Pk = 47.5(Вт)
Коэффициент мощности при коротком замыкании:
Pk
3 U1k I1k
= 0.78
Так как опыт проводится при I1k = I1n , I1k = 2.7(А) а I1n = 3.6(А)
то мощность короткого замыкания пересчитывается на номинальный ток:
Pkn= PK (I1n/ I1k)2 (Вт).
Зависимость кпд трансформатора от нагрузки определяется расчётным путём. При этом величину нагрузки трансформатора удобно характеризовать коэффициентом нагрузки:
I2/ I2n ~ I1/I1n .
При коэффициентом нагрузки трансформатора равным 0.25; 0.5; 0.75;1.0 и 1.5, рассчитываются;
полезная мощность:
P2 = SHCos (Вт);
потери в обмотках:
PM = 2 PkH (Вт);
потребляемая мощность:
P1 = P2 +PM +PC (Вт);
коэффициент полезного действия трансформатора:
КПД = P2/P1 .
Расчётные данные:
|
|
P2(Вт)103 |
PM(Вт) |
P1(Вт)103 |
КПД |
|
0 |
0 |
0 |
44 |
0 |
|
0.25 |
0.5 |
5.3 |
0.5493 |
0.91 |
|
0.5 |
1 |
21.1 |
1.106 |
0.92 |
|
0.75 |
1.5 |
47.47 |
1.6 |
0.94 |
|
1 |
2 |
84.4 |
2.128 |
0.94 |
|
1.5 |
3 |
189.9 |
3.234 |
0.93 |
|
0.72 |
1.44 |
43.8 |
1.528 |
0.94 |
Исходные данные P0= 44(Вт); Pkn=84.4(Вт); Cos = 0.8
Паспортные данные:
|
№ |
Наимен. прибора |
Заводской номер |
тип |
Система измерений |
Класс точности |
Пределы измерения |
Цена деления |
|
1 |
вольтметр |
252492 |
Э30 |
ЭМ |
~2 |
300 |
10 |
|
2 |
ваттметр |
74625 |
Д539 |
ЭМ |
~0.5 |
150 |
1 |
|
3 |
ваттметр |
18371 |
Д539 |
ЭМ |
~0.5 |
150 |
1 |
|
4 |
амперметр |
073019 |
Э30 |
ЭМ |
~2 |
5 |
0.2 |
|
5 |
амперметр |
037432 |
Э30 |
ЭМ |
~2 |
5 |
0.2 |
|
6 |
амперметр |
720869 |
Э30 |
ЭМ |
~2 |
5 |
0.2 |
|
7 |
вольтметр |
020394 |
Э34 |
ЭМ |
~1 |
300 |
10 |
|
8 |
вольтметр |
651730 |
Э30 |
ЭМ |
~1.5 |
500 |
20 |
Трёхфазный трансформатор:
|
Фабричный номер |
тип |
номинальная мощность (КВа) |
U1n(В) |
U2n(В) |
I1n(А) |
I2n(А) |
|
18519 |
Т 025/ 05 |
2.5 10 |
400 |
230 |
3.6 |
6.3 |
Строим характеристику КПД = f (P2)
Вывод по проделанной работе: исходя из графика зависимости КПД = f (P2) следует, что с увеличением полезной мощности КПД в начале увеличивается, достигает максимального значения, затем немного уменьшается. КПД имеет максимальное значение при оптимальном коэффициенте загрузки равному 0.72. Опыт холостого хода даёт нам потери мощности в стале. Опыт короткого замыкания даёт нам потри мощности в меде. Поэтому проводиться два опыта для определения полной мощности трансформатора.