Программа работы. 1. Ознакомиться с устройством трансформатора, записать его паспортные данные, а также данные измерительных приборов и регулятора напряжения

1. Ознакомиться с устройством трансформатора, записать его паспортные данные, а также данные измерительных приборов и регулятора напряжения:

2. Собрать схему опыта холостого хода трансформатора и после ее проверки преподавателем выполнить опыт холостого хода.

РА – миллиамперметр 500 мА

Р V1– вольтметр 250 В

Р V2 – вольтметр 50 В

Р W– ваттметр 150 Вт

Т – трансформатор 250 ВА, 220/36 В.

Всего делают не менее пяти замеров через приблизительно одинаковые интервалы тока холостого хода, изменяя подводимое к трансформатору напряжение от 0,5U_ном до 1,15U_ном.

Показания измерительных приборов заносят в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

№ п/п	Измерения	Вычисления
U1,B	I 0, A	P 0, Вт	U 20, B	i0, %	cosj0	k

Затем рассчитывают ток холостого хода в % от номинального первичного тока:

i₀ = × 100 =

Коэффициент мощности в режиме холостого хода:

cosj₀ = =

Коэффициент трансформации:

k = =

Полученные значения заносят в табл. 1.1.

По данным таблицы 1.1. строят характеристики холостого хода трансформатора (на миллиметровке): I_0, P_0, cosj₀ = f (U₁).

3. Собрать схему опыта короткого замыкания трансформатора и после проверки ее преподавателем выполнить опыт короткого замыкания.

РА – амперметр 2 А

РV – вольтметр 50 В

Р W– ваттметр 150 Вт 4

Опыт короткого замыкания проводят в такой последовательности: устанавливают рукоятку регулятора напряжения на нулевую отметку, а затем, включив стенд, медленно повышают напряжение, изменяя значение тока короткого замыкания от 0 до 1,2 I_{1 ном}. Показания измерительных приборов, снятые через приблизительно одинаковые интервалы тока короткого замыкания, заносят в табл.1.2.

Таблица 1.2.

№ п/п	Измерения	Вычисления
Uк, B	I 1к ,A	Pк, Вт	Uк, %	cosjк

Затем рассчитывают напряжение короткого замыкания в % от номинального первичного напряжения:

U_k = × 100 =

Коэффициент мощности при опыте короткого замыкания:

cosj_k = =

По данным таблицы 1.2 строят характеристики короткого замыкания (на миллиметровке): I_1к, P_к, cosj_к, = f (U_к).

4. Используя результаты опытов х.х. и к.з., построить внешние характеристики трансформатора при коэффициентах мощности нагрузки cosj₂ = 1 и cosj₂ = 0,8

5. С увеличением нагрузки трансформатора напряжение на клемах его вторичной обмотки изменяется. Зависимость этого напряжения от нагрузки выражается графически внешними характеристиками трансформатора U₂ = f (I₂).

При любой нагрузке напряжение на клемах вторичной обмотки трансформатора равно:

U₂ = U₂₀ (1-0,01D U) =

Где U₂₀ = U_{2 ном} – напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода, принимаемое за номинальное напряжение на выходе трансформатора, В;

DU – изменение вторичного напряжения, %.

Для построения внешней характеристики трансформатора необходимо рассчитать не менее пяти значений вторичного напряжения U₂ при разных значениях коэффициента нагрузки β = , например при b = 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,2.

Расчет DU ведут по формуле (%):

DU = βU_k(cosj_k × cosj₂ + sinj_k × sinj₂) =

Расчет DU выполняют три раза: при cosj₂ = 1, cosj₂ = 0,8 (нагрузка активно-индуктивная) и cosj₂ = 0,8 (нагрузка активно-емкостная).

В последнем случае получают отрицательные значения D U.

Результаты вычислений заносят в таблицу 1.3. и строят на миллиметровке три внешние характеристики U₂ = f (b).

Таблица 1.3.

b	cosj2=1	cosj2=0,8 (индукт.)	Сosj2=0,8 (емкостн.)
DU,%	U2,B	DU,%	U2,B	DU,%	U2,B
0,25					-
0,50					-
0,75					-
1,0					-
1,2					-

5. Используя результаты опытов х.х. и к.з., построить графики зависимостей КПД трансформатора от нагрузки при cosj ₂ =0,8 и cos j₂ =1 и определить нагрузку трансформатора, соответствующую максимальному значению КПД.

Для построения графика h = f(b) при cosj₂ = 1 и cos j₂ = 0,8 определяют КПД трансформатора для ряда значений коэффициента нагрузки b, равного 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,2 воспользовавшись для этого выражением:

h = 1- =

Где S_{ном –} номинальная мощность трансформатора, ВА.

Результаты вычислений заносят в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

b	0,25	0,5	0,75	1,0	1,2
КПД η	Cosj2 = 1
Cos j2 = 0,8

По этим данным строят графики h = f(b).

Максимальное значение КПД трансформатора соответствует нагрузке, при которой электрические потери трансформатора равны магнитным потерям. Коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному значению КПД:

b^| = =

6. Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.