Лабораторная работа 1
Исследование трансформатора
.
Повторить теоретический материал §1.11 (Стр. 45)
Цель работы
Экспериментальное исследование свойств однофазного двухобмоточного трансформатора.
Перечень минимодулей
| Наименование | Количество |
| Резистор 2 Вт 120 Ом | |
| Тумблер |
Порядок выполнения работы
2.1 Перед проведением работы необходимо привести модули в исходное состояние. Для этого при выключенном автоматическом выключателе QF\ модуля питания стенда:
-установить переключатели SA1 и SA2 модуля однофазного трансформатора в положение оо;
-переключатель SA\ модуля автотрансформатора установить в нижнее положение, ручку автотрансформатора установить в крайнее положение против часовой стрелки.
В работе используется однофазный двухобмоточный трансформатор, каталожные данные которого приведены
1.2 Опыт короткого замыкания
Опыт короткого замыкания проводят при пониженном напряжении UiK, при котором ток в первичной обмотке трансформатора Iik-Iih.
Схема для проведения опыта короткого замыкания трансформатора представлена на рисунке 1.
Первичная обмотка трансформатора подключена через модуль измерителя мощности к регулируемому источнику переменного тока модуля автотрансформатора. Первичная обмотка автотрансформатора подключена к модулю питания.
Опыт проводится в следующем порядке:
- включить последовательно автоматические выключатели QF\ модуля питания
стенда и QF2 модуля питания;
- включить кнопку «Сеть» модуль измерителя мощности;
-включить переключатель SA1 модуля автотрансформатора. Установить такое напряжение, при котором ток первичной обмотки трансформатора примерно равен
I1н = Sн / U1н
Данные заносят в таблицу 1.
Таблица 1.
| Данные опыта | Расчетные данные | ||||||||
| U1К, В | I1К, мА | PК, Вт | cosφк | Z К, Ом | R К, Ом | X К, Ом | U К% | U КА% | U КR% |
После проведения опыта отключить автоматы QF1, QF2 и установить модули в исходное состояние.
Из-за погрешности измерения активной мощности при опыте короткого замыкания Рк, значения индуктивного сопротивления хк = yjz\ — г£ могут получиться отрицательными.
В этом случае потери короткого замыкания могут быть получены через сопротивления обмоток трансформатора.
P = I21н *rк20,
rк20 = r120 + r1 20k,
где к - коэффициент трансформации трансформатора/
По данным опыта короткого замыкания находят:
- коэффициент мощности при опыте короткого замыкания
cosφк = PК/ I1К* U1К;
- полное, активное и индуктивное сопротивления трансформатора при опыте короткого замыкания (параметры короткого замыкания трансформатора) приводят к расчетной рабочей температуре 75°С.
- напряжение короткого замыкания в процентах, активную и реактивную
составляющие напряжения короткого замыкания, %
1.3 Опыт холостого хода
Опыт холостого хода проводится при номинальном напряжении первичной обмотки и разомкнутой вторичной обмотке трансформатора.
Схема для проведения опыта холостого хода представлена на рисунке 2.
Первичная обмотка трансформатора подключена через модуль измерителя мощности к сети переменного тока модуля питания. Напряжение вторичной обмотки трансформатора измеряют с помощью прибора PV2 модуля измерительного.
Опыт проводится в следующем порядке:
- включить последовательно автоматические выключатели QF\ модуля питания стенда и QF2 модуля питания;
- включить кнопку «Сеть» модуль измерителя мощности.
Данные опыта занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| Данные опыта | Расчетные данные | ||||||||
| U1, В | I0, мА | P0, Вт | U2, В | k | сosφ0 | z m, Ом | r m, Ом | x m, Ом | I0* |
После проведения опыта отключить автоматы QF1, QF2 и установить модули в исходное состояние. Рассчитать следующие параметры:
- коэффициент трансформации трансформатора К= U1/ U2;
- полное, активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура «Т»-образной схемы замещения трансформатора, Ом
z m= z 0= U1/ I0;
r m= r 0= P0/ I20;
x m= x 0=
3. Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать:
· наименование и цель работы;
· функциональные схемы экспериментов;
· таблицы экспериментальных данных;
· выводы по работе.
4. Контрольные вопросы
2. Каково устройство, принцип действия и область применения трансформаторов?
3. Почему трансформаторы применяются только в цепях переменного тока?
4. В чем состоит опыт холостого хода трансформатора?
5. Что может быть определено из опыта холостого хода?
6. Что показывает КПД трансформатора?
7. Как определяют коэффициент трансформации, коэффициент мощности и коэффициент загрузки трансформатора?
8. Что такое потери в трансформаторе, от чего они зависят?