Министерство сельского хозяйства российской федерации Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский государственный аграрный университет

имени Н.И. Вавилова»

Электротехника и электроника

Методические указания

к выполнению лабораторных работ для студентов

не электротехнических специальностей

Часть 2

Саратов 2010

Электротехника и электроника: Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов не электротехнических специальностей. Часть 2 / Ю.Н. Глубокий, А.С. Дусаева, С.П. Скворнюк, А.В. Шкуратов, О.Н. Чурляева; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова». – Саратов, 2010.– 62 с.

Лабораторная работа № 1

Конструкции силовых трансформаторов

1. Цель работы

Изучить конструкцию силовых трансформаторов.

2. Общие положения

2.1. Принцип действия трансформатора

Трансформатором называют статическое электромагнитное устрой­ство, имеющее две или большее число индуктивно связанных об­моток и предназначенное для преобразования посредством электро­магнитной индукции первичной системы токов и напряжений отличающихся друг от друга величиной токов и напряжений. При этом полная мощность первичной системы равна полной мощности вторичной системы токов и напряжений.

U₁ I₁ = U₂ I₂ = S

На рисунке 1 показана электромагнитная схема однофазного трансформатора. Трансформатор состоит из магнитопровода - МП, на котором размещены две обмотки : первичная с числом витков w₁ и вторичная с числом витков w₂. Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока с напряжением u₁, под воздействием переменного напряжения u_{1 ,} в ней возникает переменный ток i₀ , который создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток индуктирует э.д.с. е₁ в первичной обмотке э.д.с. е₁ , а во вторичной обмотке э.д.с. е₂ ;

Если ко вторичной обмотке подключить нагрузку (сопротивление Z_H), то в ней возникнет ток i₂ и будет расходоваться энергия мощностью S = u₂ i₂ .Эта мощность будет потребляться из первичной сети и передаваться (индуктироваться) во вторичную цепь с помощью магнитного поля Ф. Ток первичной обмотки возрастет до значения i₁ , при котором будет соблюдаться баланс мощностей

U₁ I₁ = U₂ I₂

Важнейшим параметром трансформатора является коэффициент трансформации напряжений- К. Под ним понимается отношение э.д.с. наводимых в первичной и вторичной обмотках

Учитывая, что а , коэффициент трансформации можно считать равным

Рис. 1. Электромагнитная схема однофазного трансформатора.

2.2. Классификация трансформаторов

Трансформаторы классифицируют по ряду признаков:

• по числу фаз различают- однофазные и трехфазные;

• по мощности: однофазные трансформаторы мощностью до 5 кВт и трехфазные мощностью до 6,3 кВт считаются маломощными ; трансформаторы большей мощности считаются силовыми;

• по назначению;

• распределительные для передачи и распределения электроэнергии по электрическим сетям;

• потребительские для питания потребителей низкого напряжения;

• специального назначения: печные, сварочные, выпрямительные и т. д.;

• автотрансформаторы для регулирования напряжения в сетях и у потребителя;

• измерительные трансформаторы, включаемые в схемы измерительных устройств и релейной защиты;

• испытательные и т. д.