- •Цель работы: ознакомиться с методами получения эксплуатационных характеристик трансформатора и определения параметров его схемы замещения.
- •7 . Из табл. 1 переписать в табл. 2 величины, характеризующие режим холостого хода и рассчитать параметры ветви намагничивания схемы замещения трансформатора, а также коэффициент трансформации
- •10. После проверки цепи преподавателем включить её под напряжение.
- •Контрольные вопросы и ответы на них.
- •Назначение, устройство, принцип действия трансформатора.
- •Для чего и как проводится опыт короткого замыкания?
- •Какие потери энергии имеют место в трансформаторе и как они определяются опытным путём? Чему равны потери в испытанном вами трансформаторе?
- •Что называют внешней характеристикой трансформатора? Объяснить её поведение. Какое влияние оказывает род нагрузки на вид внешней характеристики?
Контрольные вопросы и ответы на них.
Назначение, устройство, принцип действия трансформатора.
Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты.
Трансформа́тор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока (ГОСТ 16110-82).Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкогоматериала.
Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производноймагнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.
Что такое коэффициент трансформации трансформатора и как он определяется опытным путём?
К оэффициент трансформации трансформатора, равный отношению числа витков обмотки высокого напряжения к числу витков обмотки низкого напряжения , определяется как отношение напряжений на зажимах первичной и вторичной обмоток в режиме холостого хода
Для чего и как проводится опыт холостого хода?
Опыт холостого хода. Для однофазного трансформатора опыт холостого хода выполняется так: К первичной обмотке подводится номинальное напряжение , к вторичной — подключен вольтметр , имеющий достаточно большое сопротивление. Практически можно считать, что ток .
Кроме того, в схему включены амперметр , вольтметр и ваттметр . Амперметр показывает ток холостого хода , вольтметр —номинальное напряжение первичной обмотки , вольтметр —напряжение и ваттметр —мощность потерь при холостом ходе . По этим показаниям можно определить коэффициент трансформации для понижающего трансформатора или для повышающего трансформатора. Так как нагрузка отсутствует ( ), то мощность, показываемая ваттметром, — это мощность потерь в стали трансформатора (магнитопроводе).
Мощностью потерь в проводах обмоток можно пренебречь, так как при опыте холостого хода ток вторичной обмотки равен нулю, а ток в первичной обмотке — ток холостого хода составляет примерно 5 % номинального.
Можно также найти
и полное сопротивление цепи:
Активное сопротивление цепи
и индуктивное сопротивление цепи
.
Так как практически сопротивления и , то значения и определяются из приведенных формул.