Для проведения экспериментальной части работы необходимо собрать схему, приведенную на рис. 10. В качестве испытуемого трансформатора реко-мендуется взять среднюю фазу трехстержневого трансформатора. Можно исполь-зовать однофазный трансформатор. Методика проведения работы не изменится. Питание через обмотку подается на обмотку НН с таким расчетом, чтобы можно было поднять напряжение на ней до 1,5 U н.
Кривую тока можно снять, используя в качестве шунта обмотку амперметра. Внимание! Обмотку амперметра КИП использовать нельзя! В этом случае в качестве шунта используется несколько витков ползункового реостата (разумеется, если его обмотка рассчитана на ток не меньше того, который будет иметь место в процессе опыта).
Рекомендуется опыт начинать с напряжения питания, равного 1,5 U н. При этом настраивается осциллограф, и в процессе всего опыта настройка его не меняется.
При U = 1,5 U н с экрана осциллографа необходимо срисовать (на кальку или прозрачную бумагу) кривую тока х.х. и записать показания приборов в табл. 7. Затем напряжение питания снижается, и показания приборов также заносятся в табл. 7. При U = U н необходимо вновь снять с экрана осциллографа кривую тока х.х., желательно на ту же кальку, что и ранее (если регулировка осциллографа не изменялась). Далее опыт продолжается до U = 0,5 U н.
Рис. 10
Расчет индукции в сердечнике трансформатора проводится на основании формулы (16), число витков обмотки и сечение стержня даны в паспорте. В случае отсутствия паспортных данных можно принять при номинальном напряже-нии В с.н= (1,58–1,68) Т и далее изменять ее пропорционально напряжению.
При расчете В с и построении кривой намагничивания пренебрегаем падением напряжения в первичной обмотке и потерями в стали трансформатора,
т. е. считаем U 1 = E 1 и
Построение кривой тока х.х. показано на рис. 9. Вначале следует начертить кривую намагничивания в удобном масштабе. Затем на этой кривой отмечается точка, соответствующая напряжению питания, равному номинальному (по соот-
ветствующему току I 0 m). Ордината данной точки В c m переносится в левую часть чертежа, где нужно построить синусоиду с амплитудой, равной В c m . Далее, используя построенную синусоиду и кривую намагничивания, легко построить
кривую тока х.х. (на рис. 9 процесс построения показан стрелками).
Аналогично производится построение для U 1 = 0,5 U ни U 1 = 1,5 U н.
Таблица 7
Таблица экспериментальных и расчетных данных
U 1 | 0,25 U н | 0,5 U н | 0,75 U н | U н | 1,25 U н | 1,5 U н |
U 2, B | ||||||
I 0, A | ||||||
I 0 m, A | ||||||
B c m , Т |
Для сравнения построенной кривой с полученной экспериментально (снятой с экрана осциллографа) последнюю следует перестроить в том же мас-
штабе по осям тока и времени путем обычного пересчета.
Все построения (для различных напряжений) должны быть сделаны на одном чертеже с использованием различных цветов и видов линий. Для удобства сравнения теоретической и экспериментальной кривых выполнить их на отдельном чертеже (только для U 1 = U н).
В отчете необходимо дать письменные ответы на все приведенные ниже вопросы и свои замечания по результатам работы.
Контрольные вопросы
1) Какую форму кривой имеет магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора при синусоидальном напряжении питания?
2) От чего зависит форма кривой тока х.х.?
3) Как изменяется форма кривой тока х.х. трансформатора с увеличением напряжения питания?
4) Чем объясняется изменение формы кривой тока х.х. при изменении вели-чины напряжения питания?
5) Какое соотношение связывает величину магнитного потока в сердечнике трансформатора с приложенным напряжением?
Лабораторная работа 5