смоленское областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

смоленское областное государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Десногорский Энергетический Колледж»
Лаборатория №211
Группа:________
Обучающийся:
____________
Отчет лабораторной работы №9
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ДВУХОБМОТОЧНОГО
ТРАНСФОРМАТОРА
Цель
работы
-
изучение
устройства
трансформатора
и
его
свойств,
экспериментальное получение характеристики U2 = f (I2); определение параметров схемы
замещения по опытным данным.
ОБЪЕКТ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследуется двухобмоточный трансформатор. Питание к нему подводится от
регулятора напряжения (лабораторного автотрансформатора ЛАТР).Для измерения
напряжения тока, мощности трансформатора служит комбинированный прибор К-505,
описание которого представлено на рабочем стенде.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Р А Б О Т Ы
I. Записать в отчет паспортные данные трансформатора, найти зажимы первичной и
вторичной обмоток.
2.Изучить схему включения регулятора напряжений. К зажимам "Нагрузка"
подключить провода от входных клемм прибора К-505, а входные зажимы ЛАТР
подключить к сети.
3.Согласно Схеме опыта холостого хода (рис.4) во вторую обмотку трансформатора
включить вольтметр, а к первичной подвести напряжение от вторичных зажимов прибора
К-505.
4.Включить сеть и от регулятора напряжения подвести к первичной обмотке
трансформатора номинальное напряжение. Занести в табл.4 показания приборов:
амперметра, вольтметра, ваттметра и вольтметра, включенного во вторичную обмотку
трансформатора.
8.По полученным (из опыта холостого хода} данным сделать расчет параметров
ветви намагничивания схемы замещения трансформатора:
Z0=
U 1í
;
I 10
R0 =
P0
I
2
10
;
X0= Z 02  R02
где Z0- полное сопротивление контура намагничивания;
R0 — активное сопротивление контура намагничивания, связанное c магнитными
потерями
зависимостью Ðü  Ð0  R0 I 102 ;
X0 - индуктивное сопротивление контура намагничивания, связанное с основным
магнитным потоком Фm;
P0 - активная мощность потерь в ферромагнитном магнитопроводе;
U1н- номинальное напряжение трансформатора, указывается в паспорте;
I10 - ток холостого хода трансформатора, составляет 1…10% от I1н.
Результаты расчетов занести в табл.4
Таблица 4.
Показания приборов
№
п/п
U10,В
U20,В
I10,A
Расчетные величины
Z0, Ом
P0,Bт
R0, Ом
X0, Ом
cos φ0
k
6.Провести опыт короткого замыкания трансформатора согласно рис.5. Для этого
вторичную обмотку трансформатора "закорачивают", а к первичной обмотке подводят
напряжение такой величины, при котором установится номинальный ток
Sí
U 1í
где Sн- полная мощность, Вт.
I1н =
Результаты измерений занести в табл.5:
Показания приборов
№
п/п
UK,В
I1H,A
PK,Вт
Расчетные величины
ZK, Ом
RK, Ом
XK, Ом
cos φK
uK,%
uak,%
7.Определить активные сопротивления обмоток трансформатора для опыта
upk,%
короткого замыкания:
Rk = R1+R’2 = Pk / I1н2 ;
Zk = Uk / I1н ;
Xk = X1 + X’2 =
R1 = R’2 = Rk /2;
Z k2  Rk2 ; X1 = X’2 = Xk / 2,
Pk - активная мощность электрических потерь при 100%-й нагрузке трансформатора;
Uk - напряжение короткого замыкания трансформатора.
8.Начертить схему замещения и проставить расчетные параметры (в Омах) R1, R’2,
X1, X’2 R0, X0.
9. Начертить треугольник напряжений короткого замыкания, у которого вcе
стороны выразить в процентах:
u
Õ I
R I
uk = k 100;
uak = k 1í ; upk = k 1í 100.
U 1í
U 1í
u 1í
10.Определить кпд трансформатора для различных нагрузок β (О, 0,25, 0,5, 0,75, 1,0)
по формуле
η=1-
P0   2 Pk
S í cos  2  P0   2 Pk
где β - коэффициент нагрузки трансформатора, β=I1 / I 1н ≈ I2 / I2н коэффициент мощности
приемника (принять cosφ = 0.8).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.В чем отличие идеального трансформатора от реального?
2.Как осуществляется передача электрической энергии из одного силового
трансформатора в другой контур?
3.Почему при различных режимах трансформатора остается неизменной амплитуда
основного магнитного потока?
4.Почему рекомендуется определять коэффициент трансформации трансформатора в
режиме холостого хода, а не при нагрузке?
5.Когда потери мощности трансформатора наибольшие (в режиме опыта короткого
замыкания или при нормальной нагрузке)?
6.Каким образом выполняется регулирование напряжения на зажимах вторичной
обмотки трансформатора?