Министерство науки и образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ухтинский государственный технический университет
(УГТУ)
Лабораторная работа №3
Определение параметров схемы замещения трансформатора
Выполнила ст. гр. БТП-09 Напалкова
Проверила Шадрина Л. К.
Ухта 2011
Цель работы
В лабораторной работе используются трансформаторы с разъемным сердечником и сменными катушками. Номинальные параметры этих трансформаторов при частоте 50 Гц приведены в табл. 1.
Таблица. 1
W | UH,B | IH, мА | R, Ом | SH,BA |
100 | 2,33 | 600 | 0,9 | 1,4 |
300 | 7 | 200 | 4,8 | 1,4 |
200 | 21 | 66,7 | 37 | 1,4 |
Общие сведения
Для испытания трансформатора служит опыт холостого хода и опыт короткого замыкания.
При опыте холостого хода трансформатора (рис.)его вторичная обмотка разомкнута и тока в этой обмотке нет.
|
|
Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника электрической энергии переменного тока, то в этой обмотке будет протекать ток холостого хода I0, который представляет собой малую величину по сравнению с номинальным током трансформатора. В трансформаторах больших мощностей ток холостого хода может достигать значений порядка 5— 10% номинального тока. В трансформаторах малых мощностей этот ток достигает значения 25—30% номинального тока. Ток холостого хода I0 создает магнитный поток в магнитопроводе трансформатора. Для возбуждения магнитного потока трансформатор потребляет реактивную мощность из сети. Что же касается активной мощности, потребляемой трансформатором при холостом ходе, то она расходуется на покрытие потерь мощности в магнитопроводе, обусловленных гистерезисом и вихревыми токами.Так как реактивная мощность пр,и холостом ходе трансформатора значительно больше активной мощности, то коэффициент мощности cos φ его весьма мал и обычно равен 0,2-0,3.1
По данным опыта холостого хода трансформатора определяется сила тока холостого хода I0, потери в стали сердечника Рст и коэффициент трансформации К.
Силу тока холостого хода I0 измеряет амперметр, включенный в цепь первичной обмотки трансформатора.
Экспериментальная часть
Проделать опыты холостого хода и короткого замыкания по результатам которых определить параметры Т-образной схемы замещения двухобмоточного трансформатора.
4. Порядок выполнения работы
Соберите трансформатор с числом витков или 900 по указанию преподавателя.
|
|
Соберите цепь по схеме (рис. 1), включив в нее вместо измерительных приборов соответствующие гнезда коннектора. Сопротивление служит для ограничения тока в опыте короткого замыкания и в первом опыте нужно вставить вместо него перемычку.
Включите виртуальные приборы для измерения двух токов и двух напряжений, а также для измерения углов между и , и .
Сделайте измерения при холостом ходе и запишите результаты в табл. 2. Замените измерители разности фаз на ваттметры и запишите таблицу
активные мощности
Проделайте опыт короткого замыкания. Для этого вставьте добавочное сопротивление и перемычку между выходными зажимами.
Подберите более точно так, чтобы ток был примерно (с точностью ±5%) равен номинальному току (200 мА) обмотки 300 витков. Для этого можно использовать параллельное или последовательное соединение сопротивлений, имеющихся в наборе.
Запишите результаты измерений.
Определение параметров схемы замещения трансформатораЗамените снова на перемычку и подберите сопротивление так, чтобы токи были близки к номинальным (с точностью ±20%). Сделайте измерения и запишите результаты в таблицу.
Таблица 2
,В В | ,В В | мА мА | мА МА | ,град град. | ,град град. | мВт Вт | ,мВт Вт | |
Опыт х.х. | 7 | 2,25 | 0,007 | 0,001 | 70 | |||
Опыт к.з. | 5,7 | 0,12 | 0,056 | 0,160 | 20,7 | 297 | 19 | |
Нагрузочный режим | 6,2 | 0,13 | 61,2 | 0,173 | 20,6 | 355 | 22,4 |
Сделайте расчет параметров Т-образной схемы замещения трансформатора и запишите результаты в табл. 3.
Постройте векторную диаграмму трансформатора при номинальной нагрузке.
Таблица 3
Из опыта х.х. | Из опыта к.з. | ||
3,11 | 2,86 | ||
1000 Ом | 101,8 Ом | ||
342 Ом | 95,3 Ом | ||
939 Ом | 36 Ом |
Остальные параметры схемы замещения двухобмоточного трансформатора расчитываются по формулам:
= = 47,65 Ом;
= = 5,83 Ом;
= = 18 Ом;
= = 2,2 Ом.