1.3. Используя опытные данные таблицы 2, вычислите соответствующие номинальному току i1к значения коэффициента мощности по формуле

и электрические потери при всех значениях I_1к из соотношения ΔР_эл = P_к . Это соотношение можно считать справедливым, поскольку при опыте короткого замыкания отдаваемая мощность равна нулю, а магнитными потерями можно пренебречь, так как они незначительны ввиду малого напряжения: U_1к = (0,04 - 0,1) ∙ U_1ном, и соответственно малого магнитного потока.

Занесите полученные результаты в таблицу 2. Используя данные таблицы, постройте характеристику короткого замыкания ΔР_эл=f(I_1К) однофазного трансформатора.

Задание 2. Опыт холостого хода.

2.1 Собрать схему исследования трансформатора в режиме холостого хода и для снятия внешней характеристики (рис.6).

Убедитесь, что устройства, используемые в экспериментах, отключены от сети электропитания (на источнике G1 не горят лампочки, выключатели источников питания и измерительных приборов находятся в положении «Выкл.»).

Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» автотрансформатора G3.

Соедините электрическим шнуром приборную вилку электропитания «220 В» автотрансформатора G3 с розеткой однофазной трехпроводной электрической сети питания напряжением 220 В.

Соедините необходимую для исследования аппаратуру из списка, приведенного в таблице 1, в соответствии с электрической схемой соединений (рис. 6).

Рис.6. Электрическая схема соединений для исследования

однофазного трансформатора в опытах холостого хода и нагрузки

Пояснения к электрической схеме соединений.

Испытуемым трансформатором является тот же однофазный трансформатор из трехфазной трансформаторной группы А7, что и в задании 1.

Автотрансформатор G3 используется в качестве источника регулируемого синусоидального напряжения промышленной частоты.

Активная нагрузка А16 используется для нагружения исследуемого трансформатора. Она представляет собой три реостата со ступенчатым регулированием сопротивления, максимальная выделяющаяся на каждом реостате мощность 50Вт, максимально допустимый ток 0,25А. У каждого реостата имеется по два переключателя ступеней нагрузки, шкала регулировочной рукоятки каждого переключателя проградуирована в % от максимально выделяющейся при данном напряжении мощности. В зависимости от прикладываемого к А16 напряжения и предполагаемого максимального тока нагрузки реостаты могут соединяться параллельно или последовательно.

С помощью мультиметров блока Р2 контролируются напряжение и ток первичной обмотки и напряжение вторичной обмотки испытуемого трансформатора.

С помощью измерителя Р3 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые испытуемым трансформатором.

2.2 Снять опытные данные для вычисления магнитных потерь и коэффициента трансформации трансформатора.

1. Все регулировочные рукоятки активной нагрузки А16 установите в положение «0». Это положение соответствует режиму холостого хода трансформатора – ток во вторичной обмотке равен «0».

2. Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора G3 в крайнее против часовой стрелки положение.

3. В трехфазной трансформаторной группе А7 переключателем установите желаемое номинальное вторичное напряжение трансформатора, например, 225 В.

4. Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

5. Активизируйте мультиметры блока Р2, задействованные в эксперименте, подав на них напряжение питания 220В.

6. Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора G3, изменяйте напряжение U₁ на выводах первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора в диапазоне 80…220В шагом порядка 20В и заносите показания вольтметра Р2.2 (напряжение U₁), вольтметра Р2.3 (напряжение U₂₀) и амперметра Р2.1 (ток I₁₀ первичной обмотки трансформатора), а также ваттметра измерителя Р3 (активная P₀ мощность, потребляемая трансформатором) в таблицу 3.

7. Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

Таблица 3. Данные опыта холостого хода

Опытные данные				Расчетные данные
U1	I10	P0	U20	Ктр	ΔPмаг
В	А	Вт	В		Вт

2.3. Используя опытные данные таблицы 3, вычислите соответствующие напряжению U₁ значения магнитных потерь трансформатора из соотношения ΔP_маг = P₀ . Это соотношение можно считать справедливым, поскольку при холостом ходе отдаваемая мощность равна нулю, а электрические потери можно не учитывать, так как при холостом ходе I₂=0, I₁ = (0,02  0,1) ∙ I_1ном.

Коэффициент трансформации рассчитать только для U₁ = U_1ном по формуле

К_тр ≈ U_1ном \ U₂₀

Занесите полученные результаты в таблицу 3. Используя данные таблицы, постройте искомые характеристики холостого хода I₁₀=f(U₁) и ΔP_маг =f(U₁) однофазного трансформатора.

Задание 3. Опыт нагрузки.

Данный опыт производится для снятия экспериментальной внешней характеристики трансформатора при активном характере нагрузки по схеме рис.6.