Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет – УПИ

Институт переподготовки кадров

Уральского государственного технического университета

ТРАНСФОРМАТОРЫ

Руководство к лабораторным работам по дисциплине

“Электрические машины”

Екатеринбург 2003

УДК 621.314.001.5: 521.317.2

Составители: В.И.Денисенко

Н.Н.Новиков

В.М.Липанов А.Т.Пластун

И.В.Родионов

Научный редактор Ю.В.Барышников

ТРАНСФОРМАТОРЫ: Руководство к лабораторным

работам по дисциплине “Электрические машины”. /В.И.Денисенко, Н.Н.Новиков, В.М.Липанов, А.Т.Пластун, И.В.Родионов. Екатеринбург: изд.ИПК УГТУ. 2003. 24 с.

Данное руководство содержит три лабораторные работы (№ 5, 6 и 7),

к каждой из которых дается подробное описание, ссылки на учебную литературу и контрольные вопросы, отражающие содержание предстоящего коллоквиума. Программа исследований дополнена и введен специальный раздел по обработке и анализу экспериментальных данных.

Перед проведением данного цикла лабораторных работ каждый студент обязан познакомиться с организационно–методическими указаниями к лабораторным работам [3].

Библиогр.: 6 назв. Рис.13. Табл. 9.

© Уральский государственный

технический университет – УПИ, 2003

© Институт переподготовки кадров

Уральского государственного

технического университета, 2003

РАБОТА № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

1. Цель работы

Ознакомиться с методикой определения параметров и характеристик трехфазного трансформатора по данным его испытания в режимах холостого хода и короткого замыкания.

2. Указания по подготовке к лабораторной работе

Для подготовке к работе необходимо:

1. Изучить материал по одному из учебников: [1, §§ 14.3, 14.5, 15.2, 15.4, 17.2], [2, §§ 2.1-2.7], [4, гл. 5,6], [6, §§ 2-3, д, е, ж, з].

2. Ответить на вопросы:

1. Какие параметры Т – образной схемы замещения трансформатора могут быть определены по данным его испытания в режиме холостого хода?

2. Какие параметры Т – образной схемы замещения трансформатора могут быть определены по данным его испытания в режиме короткого замыкания?

3. Как экспериментальным путем можно определить отношение чисел витков фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора?

4. Почему потери холостого хода трансформатора практически равны магнитным потерям?

5. Почему ток холостого хода в средней фазе 3 – фазного трансформатора меньше, чем в двух других фазах при симметричном питающем напряжении?

6. Почему в опыте короткого замыкания суммарные потери практически равны электрическим потерям в обмотках трансформатора?

7. Почему при снятии экспериментальной характеристики холостого хода подводимое напряжение должно изменяться от до , а не наоборот?

8. Почему в опыте короткого замыкания значительно снижают напряжение на первичных обмотках трансформатора?

9. Почему в опыте короткого замыкания напряжение должно изменяться от до , а на наоборот?

10. Как будет изменяться напряжение на вторичной обмотке трансформатора с увеличением в ней тока при активно–индуктивной нагрузке?

3. Содержание и порядок выполнения работы

   1. Записать в протокол номинальные данные испытуемого трансформатора и температуру окружающего воздуха.

   2. Собрать схему (рис. 5.1,а) для исследования индукционного регулятора.

Для всех трех фаз А, В, С снять зависимости вторичного напряжения индукционного регулятора от угла поворота ротора . Угол поворота ротора необходимо изменять в обе стороны от нулевого положения до максимального. Рекомендуется снять 8 – 10 точек в каждую сторону.

Снять эту же зависимость при несимметричном включении вторичной обмотки по схеме (рис. 5.1, б).

Результаты опытов необходимо занести в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Угол поворота α, град.	U2A,B	U2B,В	U2C,В

3. Собрать схему (рис. 5.2) для измерения коэффициента трансформации.

Измерение коэффициента трансформации производится для каждой фазы в отдельности при разомкнутой вторичной обмотке. Коэффициент трансформации определяется при номинальном напряжении.

Чтобы избежать ошибок, связанных с возможными колебаниями напряжения сети, отсчет по вольтметрам, включенным на первичной и вторичной обмотках, следует производить одновременно. Результаты измерений сводятся в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Фаза	U1Ф	U2Ф	k=U1Ф/U2Ф	kср=(kA+kB+kC)/3
А
В
С

4. Провести опыт холостого хода.

Опыт холостого хода проводят по схеме (рис. 5.2).

В качестве регулятора напряжения применяется трехфазный индукционный регулятор. До присоединения трансформатора к индукционному регулятору следует проверить симметрию напряжений на выходе индукционного регулятора и убедиться, что напряжение на его зажимах минимально. Подводимое напряжение изменяется от до . Показания приборов фиксируются и заносятся в табл. 5.3. (Снять не менее 8 – 10 точек и обязательно при ).

Таблица 5.3

№ п/п	IA	PA	UA	IB	PB	UB	IC	PC	UC
	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.	дел.
	CI=	CP=	CU=
1
..

4. Провести опыт короткого замыкания.

Для этого трансформатор с замкнутой накоротко вторичной обмоткой присоединяется к источнику напряжения с частотой 50 Гц через индукционный регулятор (рис. 5.3). Во избежание чрезмерных токов короткого замыкания следует до включения трансформатора убедиться, что на выходных зажимах индукционного регулятора минимально.

При проведении опыта следует, не ограничиваясь точкой номинального значения тока, снять характеристику короткого замыкания: для 4 – 5 значений тока короткого замыкания в пределах . Необходимо помнить, что длительное протекание тока по обмоткам трансформатора приводит к изменению активного сопротивления, а, следовательно, к искажению результатов опыта. Поэтому опыт короткого замыкания следует проводить как можно скорее.

Записать в протокол температуру обмоток, которая в холодном состоянии равна температуре окружающей среды. Ее необходимо знать для приведения параметров трансформатора к температуре 75˚С, которая считается средней температу-

рой обмоток в эксплуатации и называется расчетной рабочей температурой обмоток. Результаты измерений заносятся в таблицу, аналогичную табл 5.3.