Графики

График зависимости

График зависимости

График зависимости

Контрольные вопросы и ответы на них

1. Назначение, устройство, принцип действия трансформатора.

ОТВЕТ:

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты

Трансформатор состоит из ферромагнитного сердечника и двух, расположенных на нем, обмоток. Одна из них – первичная с числом витков W1 подключается к источнику питания с напряжением U1. К другой – вторичной с числом витков W2 подключается потребитель.

Рис.6

2. Что такое коэффициент трансформации трансформатора и как он определяется опытным путём?

ОТВЕТ:

Коэффициент трансформации трансформатора, равный отношению числа витков обмотки высокого напряжения к числу витков обмотки низкого напряжения, определяется как отношение напряжений на зажимах первичной и вторичной обмоток в режиме холостого хода:

3. Для чего и как проводится опыт холостого хода?

ОТВЕТ:

Измерения, произведённые при опыте холостого хода, позволяют опреде­лить мощность потерь в сердечнике, параметры ветви намагничивания Г-образной схемы замещения, коэффициент трансформации.

Трансформатору, находящемуся в режиме холостого хода, соответствует схема замещения, изображённая на рис. 7.

Рис.7

4. Для чего и как проводится опыт короткого замыкания?

ОТВЕТ:

Опыт короткого замыкания трансформатора производится при замыкании накоротко зажимов вторичной обмотки. К первичной обмотке подводится при этом пониженное напряжение такой величины, при которой ток вторичной об­мотки равен току номинальному, т.е. I₂= I_2н. Этому состоянию трансформа­тора соответствует схема замещения, представленная на рис.8.

Рис. 8. Схема замещения трансформатора при опыте короткого замыкания

5. Какие потери энергии имеют место в трансформаторе и как они определяются опытным путём? Чему равны потери в испытанном вами трансформаторе?

ОТВЕТ:

Работа трансформатора сопровождается потерями энергии. Различают два вида потерь: магнитные (мощность потерь в сердечнике или в стали); элек­трические (мощность потерь в обмотках). Таким образом» мощность потерь в трансформаторе

Мощность потерь в сердечнике ΔР_М пропорциональна квадрату приложенного напряжения и не зависит от нагрузки.

Мощность потерь в обмотках пропорциональна квадрату тока:

6. Два способа опытного определения КПД трансформатора. Каким способом рекомендуется определять КПД по ГОСТу и почему? При каком условии КПД достигает максимального значения?

ОТВЕТ:

Коэффициент полезного действия трансформатора можно рассчитать, ис­пользуя данные опытов холостого хода и короткого замыкания:

КПД можно определить и опытным путём, непосредственно измеряя с помощью ваттметров мощности Р₁ и Р₂ и рассчитывая их отношение:

7. Что называют внешней характеристикой трансформатора? Объяснить её поведение. Какое влияние оказывает род нагрузки на вид внешней характеристики?

ОТВЕТ:

Зависимость вторичного напряжения U₂ от тока нагрузки I₂ называется внешней характеристикой трансформатора, т.е. это зависимость U₂ = f(I₂) получаемая при U₁ = const и cosφ=const. На рис. 9 приведены внеш­ние характеристики трансформатора, работающего при различных по характеру сопротивлениях нагрузки.

Рис.9

8. Начертить Г-образную схему замещения трансформатора. Как определить опытным путём её параметры?

ОТВЕТ:

При расчёте электрических цепей, содержащих трансформатор, магнит­ная связь между его обмотками заменяется электрической. Реальный транс­форматор представляется при этом эквивалентной электрической схемой, кото­рая называется схемой замещения. На схеме замещения все величины, относя­щиеся ко вторичной цепи трансформатора, приведены к первичной. Приведе­ние осуществляется заменой реального трансформатора с W₂ ≠W₁ и n≠1 эк­вивалентным трансформатором, у которого W`₂ и n = 1 .

Используется чаще всего упрощенная Г-образная схема замещения, изо­бражённая на рис. 10.

Рис. 10. Г-образная схема замещения трансформатора