Трансформаторы. Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной системы переменного тока (первичной) в другую той же

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной системы переменного тока (первичной) в другую той же частоты (вторичную), имеющую в общем случае другие характеристики, в частности, напряжение и ток.

Простейший трансформатор состоит из сердечника, набранного из листовой трансформаторной стали и двух или нескольких обмоток, связанных между собой электромагнитно. Трансформатор является обратимым аппаратом и может слу-жить как для увеличения, так и для уменьшения напряжения. Трансформаторы, предназначенные для увеличения напряжения, называют повышающими, а для уменьшения – понижающими.

Работа трансформатора основывается на принципе электромагнитного взаимодействия двух или, в общем случае, любого числа контуров, неподвижных относительно друг друга. Если к зажимам одной из обмоток приложить нап-ряжение, периодически изменяющееся во времени, то в этой обмотке возникнет переменный ток, который создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток, сцепляющийся с обмотками. Под действием магнитного потока во вторичной обмотке возникает переменная ЭДС. Если к зажимам этой обмотки подключить приемник электрической энергии, то по вторичному контуру будет протекать ток.

Основные соотношения в трансформаторах описываются уравнениями равновесия электродвижущих и намагничивающих сил, непосредственно вытекающими из схемы замещения трансформатора. Параметры схемы замещения определяются из опыта холостого хода (х.х.) и короткого замыкания (к.з.).

Лабораторная работа 1

ИСПЫТАНИЕ ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА МЕТОДОМ ХОЛОСТОГО ХОДА И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с косвенным методом испытаний транс-форматоров; научиться проводить опыты х.х. и к.з.; закрепить теоретические зна-ния; научиться вести расчет параметров х.х. и к.з. и использовать их для расчета рабочего режима трансформатора [1, с. 362–386, 406–412, 419–430; 2, с. 241–245, 274–283, 293–305; 3, с. 162–165, 181–188, 199–207].

Экспериментальная часть

1) Провести опыт х.х.

2) Снять характеристики I ₀ = f (U ₁); P ₀ = f (U ₁);cos j ₀ = f (U ₁).

3) Провести опыт к.з.

Расчеты и построения

1) Построить снятые характеристики х.х.

2) Вычислить параметры схемы замещения из опытов х.х. и к.з.

3) Начертить схему замещения трансформатора с указанием расчетных величин.

4) Рассчитать и построить рабочие характеристики трансформатора U ₂ = f (k _н) и h = f (k _н) для двух значений коэффициента мощности(cos j₂ – по заданию преподавателя и cos j ₂ =1).