Экспериментальные и расчетные данные опыта короткого замыкания

Исследование однофазного трансформатора

Цель работы:

1) изучить устройство однофазного трансформатора.

2) определить коэффициент трансформации.

3) снять рабочие характеристики в функции вторичного тока и найти параметры схемы замещения трансформатора

 

Схемы:

 

 

Рис. 1. Схема проведения опыта холостого хода и снятие рабочих

Характеристик трансформатора

 

Оборудование:

А1 и А2 – амперметры;

V1 и V2 – вольтметры;

W – ваттметр;

j-фазометр;

Т - испытуемый трансформатор;

EL1 …EL5 - активный приемник в виде ламп накаливания (с их

помощью создаются различные режимы нагрузки трансформатора);

ТА - трансформатор тока для расширения предела измерения

амперметра.

 

 

Рис.2. Схема проведения опыта короткого замыкания

Оборудование:

1. регулятор напряжения (RP) - источник питания;

2. испытуемый трансформатор (Т);

3. приборы контроля опыта короткого замыкания (А1-амперметр, V1-вольт- метр, W-ваттметр).

Ход работы

1. Собираем схемы.

2. Выписываем паспортные данные.

трансформатор испытуемый: тип ОСО-0.25; трансформатор тока: тип

УТТ-5

S=250 B*A

I₁=15 A

U_1н=220 B,

U_2н=36 B

I₂=5 A

f=50 Гц

Номинальные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора:

 

S_н, BA- номинальная полная мощность трансформатора

U_1н, U_2н, В- номинальное напряжение первичной и вторичной обмоток трансформатора

Определяем коэффициент трансформации испытуемого трансформатора:

коэффициент трансформации трансформатора тока

I_1н и I_2н - номинальные токи первичной и вторичной обмоток трансформатора тока.

При холостом ходе экспериментально проверяем коэффициент трансформации:

U_2х - вторичное напряжение при холостом ходе.

Экспериментальные и расчетные данные режимов холостого хода и нагрузки трансформатора:

U₁ =220 B =const

f=50 Гц

cosj_{2 нагр}= 1 = const

 

Таблица

Режим работы	измерено	вычислено
I1 ,A	U2, В	I2,A	Р1,Вт	cos j1	DPо, Вт	DPэл, Вт	DP2, Вт	h
холостой ход	0,55				0,2
нагрузка 1	0,94		3,85		0,88		6,73	146,01	0,847
нагрузка 2	0,94		4,8		0,88		6,91	148,44	0,851
нагрузка 3	1,1		5,1		0,91		10,47	176,51	0,855
нагрузка 4	1,2		5,9		0,94		15,81	213,94	0,857

 

Экспериментальные и расчетные данные опыта короткого замыкания

I₁ =I_1н =1,14 A

измерено	вычислено
Uk, В	Рк, Вт	DPэл, Вт	Zk, Ом	Rk, Ом	Xk, Ом
	17,5		13,16	13,08	1,42

 

Расчетные формулы:

 

 

DР_о, Вт - магнитные потери из опыта холостого хода

DР_эл, Вт - магнитные потери из опыта короткого замыкания

R_k, Ом - активное сопротивление из опыта короткого замыкания

Р_к, Вт - мощность короткого замыкания

I₂, А - ток вторичной обмотки

U₁, В - первичное напряжение

Р₁, Р₂, Вт - активные мощности первичной и вторичной обмоток

Z_k, Ом - полное сопротивление опыта короткого замыкания

U_k, В - напряжение короткого замыкания

X_k, Ом -реактивное сопротивление короткого замыкания.

 

Построим зависимости: U₂ = f(I₂), I₁ = f(I₂), cosφ = f(I₂), P2 = f(I₂):

Контрольные вопросы:

1. Какие параметры трансформатора определяются в режиме холостого хода?

2. Какие параметры трансформатора определяются в опыте короткого замыкания?

3. Какие потери энергии возникают в трансформаторе в процессе передачи электрической энергии из первичной обмотки во вторичную?

Вывод:

Опытом х.х. называется испытание трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном напряжении. На основании опыта определяют коэффициент трансформации и мощности потерь в магнитопроводе. Опытом к.з. называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном токе. Этот опыт служит для определения мощности потерь в проводах, внутреннего падения напряжения и т.д.