Работа трансформатора под нагрузкой
Режимом нагрузки трансформатора называется режим работы, при котором его вторичная обмотка замкнута на внешнюю цепь.
Внешней характеристикой
трансформатора называется зависимость
напряжения на зажимах вторичной обмотки
от тока вторичной обмотки (или от мощности
вторичной обмотки) при постоянном
первичном напряжении, частоте и
коэффициенте мощности вторичной цепи,
т.е.
при
.
В данном опыте собирают схему рис. 4.
Приборы должны быть подобраны таким образом, чтобы имелась возможность измерять номинальные значения указанных в табл. 5 величин.
Таблица 5
Измеряются |
Вычисляются |
||||||
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А
Вт
В
А
Вт
%
Д
ля
снятия внешней характеристики при
трансформатор
нагружают на чисто активное сопротивление,
на первичную обмотку подается номинальное
напряжение и в процессе опыта поддерживается
постоянным. Уменьшая постепенно
сопротивление во вторичной цепи,
трансформатор нагружают до тока, равного
,
при этом снимают 5 - 6 точек и обязательно
записывают точку
.
Результаты опыта заносят в табл. 4. В
качестве первой точки внешней
характеристики используют данные,
полученные в опыте холостого хода при
номинальном напряжении.
По результатам опыта определяют
и строят зависимости
при
Коэффициент
мощности первичной обмотки
с увеличением нагрузки возрастает, т.к.
под воздействием нагрузки растет
активная составляющая тока
.
Кривая КПД при нагрузке трансформатора
сначала возрастает вследствие того,
что
,
далее достигает максимума, при условии
(пологий максимум), при дальнейшем
увеличении нагрузки КПД несколько
уменьшается, т.к. изменяется соотношение
между потерями:
.
Сравнить значения КПД, полученные для методом непосредственной нагрузки в номинальном режиме и косвенным методом по формуле
;
г
де
и
- потери в стали и потери в меди, полученные
соответственно при номинальных значениях
напряжения и тока из опытов х.х. и к.з.
Изменение напряжения на вторичной обмотке определяется при методом непосредственной нагрузки:
,
где
- напряжения вторичной обмотки при
и
соответственно.
Содержание отчета
1. Паспортные данные трансформаторов и электроизмерительных приборов.
2. Схемы опытов и таблицы измеренных и вычисленных величин.
3. Расчетные
значения:
при номинальном напряжении на первичной
обмотке; характеристики х.х.
,
построенные на одном графике.
4. Расчетные
значения:
при токе к.з., равном
номинальному; характеристики к.з.:
,
построенные на одном графике.
5. По данным опыта
при работе трансформатора под нагрузкой
построить внешнюю характеристику
при
и зависимость
,
полученную методом непосредственной
нагрузки.
Вопросы для самоконтроля
1. Для каких целей применяют трансформаторы?
2. Поясните принцип действия трансформатора.
3. Что называется коэффициентом трансформации и как его определить?
4. Для чего необходим стальной сердечник в трансформаторе?
5. С какой целью проводятся опыты к.з. и х.х.?
6. Почему при изменении нагрузки трансформатора изменяется ток в его первичной обмотке?
7. От чего зависят потери в стали магнитопровода?
Лабораторная работа № 2
Исследование параллельной работы трехфазных трансформаторов
(Г.Л. Болдырев, А.В. Заборщикова)
Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения потребителей в случае аварии или необходимости ремонта трансформаторов широко применяется параллельное включение двух (или более) трансформаторов. Кроме того, при таком включении обеспечивается возможность работы трансформатора с максимальным КПД, поскольку всегда может быть включено на параллельную работу такое количество трансформаторов, при котором каждый из них будет нагружен оптимально.
Цель работы – проверка необходимых условий для включения трехфазных трансформаторов на параллельную работу, снятие внешних характеристик для исследования распределения нагрузки параллельно работающими трансформаторами.