Кафедра « ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

ИСПЫТАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы: изучить устройство и ознакомиться с техническими характеристиками лабораторного однофазного трансформатора и освоить практические приемы проведения испытаний трансформатора методом опытов холостого хода и короткого замыкания и методом непосредственной нагрузки.

Литература

Иванов И.И. и др. Электротехника. – СПб.: Лань, 2006.

Касаткин А.С., Немцов В.М. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 2000.

УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ РАБОТЫ

Ознакомиться с устройством лабораторного однофазного трансформатора.

Записать его технические (паспортные) данные и определить номинальные параметры, необходимые для проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.

В работе используется измерительный комплект К-540. Для измерения напряжения на вторичной обмотке трансформатора использовать переносный цифровой вольтметр или вольтметр на лицевой панели стенда (предел измерения выбрать в соответствии с паспортными данными).

Опыт холостого хода

Условия проведения опыта холостого хода трансформатора:

-вторичная обмотка включена на вольтметр,

-первичная обмотка включена на номинальное напряжение.

1.Установить пределы измерений тока и напряжения комплекта К-540 в соответствии с номинальными параметрами трансформатора.

2.Собрать электрическую цепь по приведенной ниже схеме (рис.1) и предъявить её лаборанту или преподавателю для проверки.

*NB Собранная цепь должна быть проверена лаборантом или преподавателем.

3. Перед включением стенда в питающую сеть убедитесь, что ручка регулятора напряжения (ЛАТР’а) находится в крайнем левом положении и подаваемое на стенд напряжение равно нулю.

С разрешения преподавателя включить стенд и вращением ручки автотрансформатора установить на первичной обмотке трансформатора номинальное напряжение. Показания приборов записать в таблицу 1.

4. После выполнения опыта снизить напряжение на стенде до нуля, выключить стенд и результаты показать преподавателю.

Опыт короткого замыкания

Условия проведения опыта короткого замыкания трансформатора:

-вторичная обмотка замкнута накоротко,

-в первичной и вторичной обмотках протекают номинальные токи.

1.Установить пределы измерений тока и напряжения комплекта К-540 в соответствии с номинальными параметрами трансформатора.

2.Собрать электрическую цепь по приведенной ниже схеме (рис.2) и предъявить её лаборанту или преподавателю для проверки.

*NB Опыт короткого замыкания, ввиду его опасности, необходимо проводить в присутствии преподавателя или лаборанта.

3. Перед включением стенда в питающую сеть убедитесь, что ручка регулятора напряжения находится в крайнем левом положении.

С разрешения преподавателя включить стенд и вращением ручки автотрансформатора осторожно и плавно повышать входное напряжение на первичной обмотке от нуля до значения, при котором в первичной обмотке установится

номинальный ток.

Полученное значение напряжения - напряжение короткого замыкания U кз и показания остальных приборов записать в таблицу 2.

4. После выполнения опыта выключить стенд, установить ручку регулятора напряжения в крайнее левое положение и результаты показать преподавателю.

Рабочие режимы трансформатора.

Испытание трансформатора методом непосредственной нагрузки

В качестве нагрузки трансформатора использовать расположенные на лицевой панели стенда резисторы: нерегулируемый - R 1 = 100 Ом и два регулируемых - R 2 и R 3 (0 - 150 Ом).

Для измерения тока во вторичной обмотке использовать амперметр на лицевой панели стенда (предел измерения выбрать в соответствии с паспортными данными).

1.Установить пределы измерений тока и напряжения комплекта К-540 в соответствии с номинальными параметрами трансформатора.

2.Собрать электрическую цепь по приведённой ниже схеме, (рис. 3) и предъявить её лаборанту или преподавателю для проверки.

*NB Собранная цепь должна быть проверена лаборантом или преподавателем.

3. Перед включением стенда в питающую сеть убедитесь, что ручка регулятора напряжения и ручки переменных резисторов R1 и R3 находятся в крайнем левом положении.

С разрешения преподавателя включить стенд и вращением ручки автотрансформатора установить на первичной обмотке трансформатора номинальное

напряжение.

4. Изменяя сопротивление переменных резисторов R1 и R3 в соответствии с указаниями преподавателя, провести 6 опытов и показания приборов записать в таблицу

3.

5.После выполнения опытов снизить напряжение на стенде до нуля и выключить стенд.

6.Результаты показать преподавателю, после чего разобрать электрическую цепь.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. По результатам опытов рассчитать величины, указанные в таблицах 1 - 3 .

*) При вычислении мощности нагрузки P 2 принять коэффициент мощности

Сos φ н = 1,0 .

η' (P 2) - КПД трансформатора определять прямым методом (по опытным данным).

η" ( β) - КПД трансформатора определять косвенным (расчётным) методом.

2.Построить в совмещённых системах координат графики зависимости КПД

трансформатора от нагрузки при согласованном масштабе полезной мощности Р2 и коэффициента загрузки β : η ' (P2) и η" (β) .

График зависимости η " (β) достроить для дополнительно заданных значений:

β= 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; 1,1; 1,2.

3.Построить внешнюю характеристику трансформатора U2 (β).

Ответить письменно на контрольные вопросы:

1.Объясните, что называется однофазным трансформатором, каковы его устройство и принцип работы.

2.Какова цель трансформации напряжения при передаче электрической энергии?

3.Объясните устройство, особенности конструкции и назначение лабораторного автотрансформатора ЛАТР”а.

4.Объясните назначение опытов холостого хода и короткого замыкания, условия их проведения и какие параметры трансформатора определяют из этих опытов.

5.Почему сердечник трансформатора изготовляют из ферромагнитных материалов?

6.Какими способами снижают тепловые потери в сердечнике трансформатора (“потери в стали”)?

7.При каких значениях коэффициента загрузки β трансформатор имеет

максимальный КПД и чем это объясняется?

8. Почему в паспорте трансформатора указывается полная, а не активная мощность?

В начало страницы