Характеристики короткого замыкания

ЭМА

 

Исполнитель:
студент группы	З-5А4Д3		Богданов Алексей Евгеньевич
Руководитель:	Серов А.Б
преподаватель

 

Томск – 2017

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить основные элементы конструкции, принцип действия трансформатора; провести опыты холостого хода и короткого замыкания; исследовать эксплуатационные характеристики.

ОПЫТ ХОЛОСТОГО ХОДА

Холостой ход трансформатора – работа трансформатора при номинальном напряжении номинальной частоты на первичной обмотке и отсутствие тока во вторичной обмотке.

Результаты опыта холостого хода

№ п/п	Измерения	Расчёты
U1	U20	I0	P0Ф	Po	cosj
В	В	А	Вт	Вт	-
			0,01	0.05	0,15	0.16
			0,016	0.1	0,3	0.10
			0.021	0.15	0.45	0.08
			0.024	0.2	0.6	0.078
			0.027	0.21	0.63	0.066

,

Определение коэффициента трансформации.

где: – фазное значение напряжение в первичной обмотке;

– фазное значение напряжение во вторичной обмотке.

 

Oпределение коэффициента мощности.

где: – активная мощность фазы, потребляемая при холостом ходе;

– фазные значения напряжения и тока в первичной обмотке.

 

Используя построенные характеристики холостого хода определим номинальные значения тока холостого хода мощности коэффициент мощности

 

Номинальное значение тока холостого хода.

Характеристики холостого хода:

Характеристика имеет нелинейный вид, причем при росте напряжения из-за насыщения сердечника,Хм уменьшается, вследствие чего растет быстрее , но вначале характеристика линейна.

 

 

 

 

Потери холостого хода изменяются примерно пропорционально такой закон изменения следует из того, что магнитные потери в сердечнике при пропорциональны а т.к. ~ ~ то следовательно, ~ .

 

С увеличением напряжения коэффициент мощности уменьшается, т.к. ток (реактивная составляющая) растет быстрее , и, следовательно, знаменатель дроби возрастает быстрее, чем числитель ( ~ ), т.к. коэффициент мощности трехфазного трансформатора находиться по формуле .

Определение параметров схемы замещения при холостом ходе

Схема замещения при холостом ходе

 

- активное сопротивление фазы первичной обмотки.

- индуктивное сопротивление рассеяние фазы первичной обмотки.

- активное и индуктивное сопротивление ветви намагничивания.

 

По результатам опыта холостого хода для можно найти:

;

;

так как >> и >> , то можно считать

;

;

 

Опыт короткого замыкания

Короткое замыкание – аварийное состояние трансформатора, потому что при замкнутой накоротко вторичной обмотке, номинальное напряжение первичной обмотки вызывает протекание в обеих обмотках токов в десятки раз превышающих номинальное.

Схема опыта короткого замыкания

 

 

Таблица №2. Результаты опыта короткого замыкания

№ п/п	Измерения	Расчеты
U1k	I1k	Pкф	Pк	cosjк
В	А	Вт	Вт	-
	2.5	0.75	2.2	6.6	1.17
		1.24			0.96
	7.5	1.3			1.02
		2.18			0.73
	12.5	2.4			0.76

 

Характеристики короткого замыкания

 

Так как индуктивное сопротивление и определяются потоками рассеяния, которые в основном замыкаются по воздуху или маслу, то можно принять, что . Активные сопротивления обмоток и также постоянны. Поэтому и .Отсюда, следует,что ,зависимость должна иметь линейный характер. (магнитная цепь трансформатора не насыщена.

Потери при коротком замыкании . Так как , то потери будут пропорциональны

Потери короткого замыкания состоят из основных электрических потерь в обмотках и добавочных потерь от вихревых токов в обмотках, крепежных деталях, а в масляных трансформаторах еще и в стенках бака.

т.е. не зависит от напряжения .

Т.к. магнитная система трансформатора не насыщена и его параметры, в идеале, то коэффициент мощности не меняется.