Зміна ккд та Робм трансформатора при різних коефіцієнтах завантаження

Параметр		β
ККД	сos φ2	0	0,25	0,5	0,75	1	1,25
η	0	0	0	0	0	0	0
	задане
	1
Робм = β2Ркз, Вт

6. Аналіз одержаних результатів. Висновки і рекомендації

6.1. За даними розрахунків побудуйте в масштабі в одних координатах:

а/ графіки залежностей η = ƒ(β)для двох значень сos φ₂;

б/ графіки залежностей Р_о = ƒ(β) = const та Р_обм = ƒ(β).

Приклад графіка  = f() для випадку 0 < cosj₂  1 показаний на рис. 7.6.

Зверніть увагу, що номінальний ККД η_н дещо менший від максимального, який характеризує найбільш економічний режим роботи трансформатора, що настає за умови, коли Р_м = Р_с.

6.2. Проаналізуйте результати дослідів і зробіть висновки.

Запитання для самоперевірки та тестового контролю

1. Що таке трансформатор? Його практичне значення.

2. Будова трансформатора. На яких явищах ґрунтується принцип дії трансформатора?

3. Що називається коефіцієнтом трансформації? Як його визначають на практиці?

4. Які втрати електроенергії бувають у трансформаторі?

5. Як практично визначають втрати енергії в трансформаторі?

6. Як досягають зниження втрат у сталі?

7. Що таке ККД трансформатора і як він залежить від навантаження?

8. Якими методами можна визначити ККД і в чому вони полягають?

9. Яке призначення та як виконують дослід холостого ходу?

10. Яке призначення та як виконують дослід короткого замикання?

11. За якою формулою визначається ККД трансформатора для будь-якого навантаження?

12. Як залежить ККД трансформатора від коефіцієнта потужності навантаження сos φ₂?

13. Як визначається відносна (відсоткова) зміна вторинної напруги трансформатора при номінальному та іншому навантаженнях?

Література:1, с. 169-182; 2, с. 136-161.

Лабораторна робота №8

Випробування однофазного автотрансформатора

Мета роботи – вивчити конструкцію та принцип дії однофазного автотрансформатора і навчитись знімати його зовнішню характеристику

1. Завдання на виконання роботи:

• ознайомитись з номінальними даними дослідного автотрансформатора;

• вивчити будову та принцип дії автотрансформатора;

• визначити коефіцієнт трансформації та ККД автотрансформатора;

• розрахувати потужність, яка передається у вторинне коло електричним та електромагнітним шляхами;

• побудувати зовнішню характеристику автотрансформатора;

обчислити відносну зміну напруги.

2. Лабораторна установка та її електрична схема

Зверніть увагу, що автотрансформатор, як і трансформатор, використовують для зміни параметрів змінного струму без зміни його частоти. Подібно до однофазного трансформатора, найпростіший автотрансформатор (рис. 8.1) має замкнений магнітопровід, набраний з листової електротехнічної сталі, на якому розташована обмотка, що поділена на дві частини. Таким чином, у автотрансформатора обмотка НН є частиною обмотки ВН і між обмотками апарату, крім магнітного, є електричний зв’язок.

Електромагнітні процеси, що відбуваються в автотрансформаторі, практично такі ж, як і в трансформаторі. Обмотку осердя тут можна розглядати як результат накладання незалежних первинної і вторинної обмоток. Наруги і струми автотрансформатора зв’язані між собою тими ж співвідношеннями, що і в трансформаторі:

.

Разом з тим, в одній частині обмотки автотрансформатора (а – х, вона ж а – Х, тобто обмотка НН) одночасно діють струми I₁ та I₂, які спрямовані зустрічно один одному. Нехтуючи величиною струму намагнічування можна вважати, що результуючий струм I₁₂ обмотки НН автотрансформатора дорівнює:

.

Випробовуванню підлягає однофазний автотрансформатор марки АСБ-0,25, що має наступні номінальні параметри: повна потужність 0,6 кВА; первинні напруга і струм відповідно 220 В та 2,5 А, вторинні – 127 В та 3,9 А відповідно. Запишіть ці дані у протокол.

Зверніть увагу, що внаслідок наявності електричного зв’язку між первинною та вторинною обмотками для перетворення високої напруги в низьку неприпустиме застосування автотрансформаторів з великим коефіцієнтом трансформації. Оскільки при великому коефіцієнті трансформації збільшується різниця між U₁ і U₂ апарата. Враховуючи відносно малий опір обмотки автотрансформатора і, зокрема, ділянки А – а, у разі пошкодження обмотки НН (ділянки а-х) споживач, підключений до затискачів а – х, опиняється під напругою близькою до напруги на затискачах А – Х. Це небезпечно як для приймачів електричного струму, так і для життя людей. Враховуючи це, автотрансформатори використовують лише там, де напругу потрібно трансформувати не більше ніж у 2,5–3 рази.

Принципова схема дослідної установки для випробування роботи автотрансформатора показана на рис. 8.2.

Установка складається з елементів кола, рекомендований перелік яких наведено в дод. 4. Вимикач мережі, затискачі джерела напруги змінного струму та дослідного трансформатора розміщені на відповідній ділянці лицьової панелі комбінованого лабораторного стола. Між собою елементи кола з’єднуються за допомогою провідників з наконечниками.

Живлення здійснюється від мережі змінного струму промислової частоти 50 Гц та напругою 220 В. Для вмикання кола в мережу використовують автоматичний повітряний вимикач QF.