Дослідження трансформатора під навантаженням

Мета роботи: ознайомитись з паспортом силового трансформатора, експериментально вивчити його роботу під навантаженням, одержати зовнішню характеристику трансформатора, розрахувати і подати залежність коефіцієнта корисної дії від струму навантаження.

Обладнання і прилади

Силовий трифазний двообмотковий трансформатор типу ТСШ – 2,5; вимірювальний комплект К – 50; амперметр електромагнітної системи на

10 - 20 А; вольтметр електромагнітної системи на 250 В, навантажувальний трифазний реостат, автотрансформатор типу РНТ – 220 – 6.

Зміст роботи

1. Вивчити паспорт трансформатора.

2. Одержати зовнішні характеристики при активних і індуктивних опорах навантаження.

3. Розрахувати залежність коефіцієнта корисної дії від струму навантаження.

4. За даними вимірів і розрахунків побудувати зовнішні характеристики при активному і індуктивному опорі навантаження окремо; побудувати залежність коефіцієнта корисної дії від навантаження при cosφ₂ =1, cosφ₂ =0.

Порядок виконання роботи

1. Записати паспорт досліджуваного трифазного двообмоткового трансформатора з тристрижневою магнітною системою.

2. Зібрати схему (рис. 3.1.).

Рисунок 3.1 – Схема для дослідження трансформатора під навантаженням

3. Увімкнути первинну обмотку трансформатора до мережі і змінюючи величину опору у вторинній обмотці так, щоб струм навантаження I₂ не перевищував 1,1I_НОМ при U₁=U_1НОМ=пост., зробити декілька вимірів напруг, струмів і потужностей.

Обов’язково зробити виміри при холостому ході трансформатора, а також при значеннях струму навантаження, який дорівнює номінальному.

Повторити виміри при індуктивному навантаженні, у якості якої може бути використаний автотрансформатор, що підключається затискачами А₁ В₁ С₁ або А₂ В₂ С₂ до вторинної обмотки випробуваного трансформатора. (Перед включенням автотрансформатора ручку регулювання напруги повернути по стрілці до упору). Результати вимірів занести в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Робота трифазного трансформатора під навантаженням

ВИМІРЯНО ОБЧИСЛЕНО

U₁,B I_A,A P_A,Вт I_B,A P_B,Вт I_C,A P_C,Вт U₂,B I₂,A P_1Ф,Вт I_1Ф,A P_2Ф,Вт η

4. Для всіх експериментальних вимірів розрахувати:

P_A+P_B+P_C I_A+I_B+I_C

P_1Ф= ; I_1Ф= ;

3 33

P_2Ф

P_2Ф= P_1Ф – (P_ОФ+ I_1Ф² R₁+ I_2Ф² R₂); η = .

P_1Ф

де – P_ОФ визначається з досліду холостого ходу, коли вторинна обмотка розімкнута, а до первинної обмотки підведена номінальна напруга.

3. Зібрати схему (рис. 3.2) для вимірювання активних опорів первинної і вторинної обмоток трансформатора.

Рисунок 3.2 – Схема виміру активного опору обмоток трансформатора

4. Результати вимірів записати у табл. 3.2 і розрахувати R₁ і R₂.

Таблиця 3.2 – Вимір активних опорів обмоток

ВИМІРЯНО ОБЧИСЛЕНО

U₁,B I₁,A U₂,B I₂,A R₁,Ом R₂,Ом

5. За результатами вимірів розрахувати опір обмоток

R₁=U₁/I₁, R₂=U₂/I₂.

6. За даними табл. 3.1 побудувати залежності (рис. 3.3):

• зовнішні характеристики трансформатора U₂=f(I₂) для активного; індуктивного характеру навантаження;

• характеристики залежності коефіцієнта корисної дії від навантаження η=f(I₂) при cosφ₂ =1 і при cosφ₂ =0.

I₂

Рисунок 3.3 – Характеристики трансформатора

7. Для номінального струму навантаження визначити ΔU; визначити струм, при якому досягається максимальний коефіцієнт корисної дії.

У звіті подати

1. Паспорт досліджуваного трансформатора.

2. Схему для дослідження трансформатора при навантаженні.

3. Таблицю вимірів та розрахунків при активних та індуктивних опорах навантаження.

4. Схему, виміри і визначення активних опорів обмоток трансформатора.

5. Зовнішні характеристики трансформаторів при активних і індуктивних характерах навантаження.

6. Характеристики коефіцієнта корисної дії при cosφ₂ =0 і при cosφ₂ =1.

7. Величину зміни напруги при номінальному струмі навантаження, у відсотках.

8. Величину струму навантаження, при якій коефіцієнт корисної дії максимальний. Укажіть, при яких умовах коефіцієнт корисної дії максимальний.

Лабораторна робота №4