3 Обработка экспериментальных данных

При определении расчетных данных в табл. 22.1, 22.2, 22.3 следует использовать нижеприведенные формулы:

3.1. Коэффициент трансформации

где U₁ и U₂₀ – соответственно, напряжение на зажимах первичной и вторичной обмоток в режиме холостого хода.

3.2. Коэффициент мощности трансформатора в режиме холостого хода ,

где Р₁₀ – мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, Вт;

U₁; I₁₀ – напряжение и ток первичной обмотки в режиме холостого хода.

3.3. Активная мощность вторичной обмотки P₂=U₂I₂^.cos₂; Вт,

где U₂ и I₂ – напряжение и ток вторичной обмотки;

Сos₂ – коэффициент мощности вторичной цепи, зависящий от характера нагрузки. При активной нагрузке Соs₂=1.

3.4. Коэффициент нагрузки трансформатора ,

где I_2ном – номинальный ток вторичной обмотки.

3.5. Потери мощности в меди обмоток трансформатора Р_мном определяются при номинальной нагрузке (I₂=I_2ном) и равны мощности Р_к, потребляемой трансформатором из сети в опыте короткого замыкания.

Р_мном=Р_к, Вт.

При нагрузке меньше номинальной (I₂<I_2ном) потери в меди определяются по формуле Р_м= Р_{м ном}^.², Вт.

3.6. Потери мощности в стали трансформатора определяются в опыте холостого хода. Они равны мощности, потребляемой трансформатором в режиме холостого хода (эти потери не зависят от нагрузки, они пропорциональны квадрату напряжения первичной обмотки):

Р_ст=Р_о, Вт.

3.7. Суммарные потери в трансформаторе P = Р_ст+P_м.

3.8. Коэффициент полезного действия трансформатора .

3.9. Коэффициент мощности первичной цепи трансформатора cos φ ,

где P₁, U₁, I₁ – активная мощность, напряжение и ток первичной обмотки.

3.10. Процентное изменение напряжения для любой нагрузки

.

3.11. Сопротивления короткого замыкания

полное Ом, активное , Ом,

индуктивное , Ом

где I_1ном, U_k, Р_к – ток, напряжение и мощность первичной обмотки в опыте короткого замыкания.

3.12. Сопротивления первичной обмотки

активное Ом; индуктивное Ом

R₂¹ и X₂¹ – приведенные сопротивления вторичной обмотки.

3.13. Сопротивления вторичной обмотки

активное Ом, индуктивное Ом,

где n – коэффициент трансформации.

4 Составление отчёта

4.1. По данным таблицы 22.1 построить на одном рисунке рабочие характеристики трансформатора – кривые, характеризующие зависимости:

U₂=f(P_2,или); =f(P_2,или); Cos₁=f(P_2,или) при U₁=const.

4.2. Построить на другом рисунке кривые, характеризующие зависимость потерь мощности в трансформаторе от нагрузки:

P_M=f(P_2,или); P=P_cm+ P_M = f(P_2,или).

4.3. Дать заключение о пригодности трансформатора к эксплуатации по соображениям фактических значений U% при условии, что напряжение на нагрузке не должно отклонятся от номинального более чем на 5%.

4.4. Сделать анализ и дать выводы по выполняемой работе. Объяснить причины изменения всех величин, изображенных на графиках.

5 Контрольные вопросы

5.1. Цель и методика выполнения работы.

5.2. Устройство и принцип действия трансформатора.

5.3. В чем состоит сущность опыта холостого хода.

5.4. Как проводится испытание трансформатора под нагрузкой?

5.5. В чем состоит сущность опыта короткого замыкания?

5.6. Почему в режиме холостого хода магнитопровод трансформатора нагревается, а обмотки нет?

5.7. Почему в опыте короткого замыкания обмотки трансформатора нагреваются, а магнитопровод нет?

5.8. Что называется процентным изменением напряжения трансформатора?

5.9. Чем отличается опыт короткого замыкания от эксплуатационного (аварийного) короткого замыкания?

5.10. Как выглядит внешняя характеристики трансформатора? Почему с ростом нагрузки уменьшается напряжение вторичной обмотки?

5.11. Какие потери мощности имеют место в трансформаторе?

5.12. Как зависит КПД трансформатора от нагрузки?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высшая школа, 1999.- с.197-200, 207-216.

2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1983.

3. Воробьев А.В. Электротехника и электрооборудование строительных процессов. М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 1995.- с. 129-132, 140-141.

4. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. М.: Энергостройиздат, 1987.- с. 295-304, 312-313, 315-316.

5. Алексеев-Мохов С.Н., Мироненко В.И., Сахаров Ю.Г., Ушев Н.И., Методические указания к лабораторным работам по электротехнике. Электрические машины. Часть 4. Брянск: БТИ, 1983.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №24

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО

ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

–изучение устройства, принципа действия асинхронного двигателя с фазным ротором; исследование его свойств методом снятия, построения и анализа рабочих характеристик; ознакомление со способами соединения обмотки статора звездой и треугольником, способами пуска и регулирования частоты вращения асинхронного двигателя.