Лабораторна робота № 7

“Дослідження трифазного трансформатора”

Мета - ознайомлення з конструкцією і принципом дії трифазного трансформатора; визначення коефіцієнтів трансформації з різними схемами з’єднання фаз;

дослідження роботи трансформатора під навантаженням.

Домашня підготовка

- вивчити матеріал за поданою темою з [2,3]. Можна вивчати ці питання за іншими учбовими посібниками;

- вивчити це керівництво;

- підготувати бланк звіту про дану роботу;

- накреслити на рис.1 звіту ескіз конструкції трансформатора;

- при цьому необхідно внести в розд.1 паспортні дані трансформатора.

Для студентів, що займаються в лабораторії 1.103, паспорт трансформатора наступний: ТС-2.5/0.38; Sном =2.5 кВа; Y/Y – 380/230 В; 3.8/6.3 А.

Для студентів, що навчаються в лабораторії 2.236 – ТС – 2.5/0,66; Sном =2.5 кВа; Y/Y – 660/230 В; 2.2/6.3 А;

- в розд.2 накреслити схеми з’єднання фаз трансформатора (Y/Y, Δ/Δ, Δ/Y, Y/Δ) на рис.2,3,4,5. Вказати на них пунктиром приєднання вольтметрів для вимірювання лінійних і фазних первинних і вторинних напруг. За паспортними даними трансформатора розрахувати і записати в стовбчику. “Обчислювання” табл.1 первинні і вторинні напруги і коефіцієнти трансформації для всіх схем з’єднання за наступною методикою:

- записати за паспортними даними трансформатора у першому рядку табл.1 значення U1л та U2л;

- обчислити за цими значеннями для поданої схеми фазні напруги U1ф та U2ф;

- перенести напруги U1ф та U2ф в інші рядки тому, що з вмиканням трансформатора згідно з паспортними даними ці напруги незмінні для будь-якої схеми з’єднання фаз;

- за цими фазними напругами визначити для кожного рядка табл.1 первинні і вторинні номінальні лінійні напруги (користуючись відомими співвідношеннями: для схеми Y- Uл =√3 Uф, для схеми Δ- Uл = Uф);

обчислити для кожного рядка табл.1 коефіцієнти трансформації: лінійний nл =U1л/U2л та фазний nф = U1ф/U2ф = W1 / W2.

Порядок виконання роботи

Ознайомлення з конструкцією і паспортними даними трансформатора

Ознайомитись з конструкцією трансформатора на макеті; знайти всі елементи; звернути увагу на кількість витків і переріз проводів обмоток вищої (ВН) і нижчої (НН) напруги.

Дослідження схем з’єднання фаз трансформатора на холостому ході

- зібрати коло за однією з поданих схем (Y/Y, Δ/Δ, Δ/Y, Y/Δ). Для Y/Y вимірювання всіх напруг користуватись одним вольтметром на 250 В, до якого приєднати спеціальні вимірювальні щупи. Коло збирається за відсутністю вольтметрів;

- ввімкнути QF~; вольтметром виконати вимірювання первинних і вторинних лінійних і фазних напруг. Значення, що вимірювались занести в перший рядок розділу “Вимірювання” табл.1. Вимкнути QF~.

Вказівка. За відсутністю спеціальних щупів, вимірювання виконуються почерговим приєднанням вольтметра до необхідних точок. Перемикання вольтметра здійснювати з вимкненим вимикачем QF~;

- повторити дії за почергово для схем рис.3,4,5. Результати вимірювань занести у відповідні рядки табл.1;

- обчислити і записати в табл.1 коефіцієнти трансформації nл та nф для всіх схем.

3. Дослідження роботи трансформатора під навантаженням

- зібрати коло за принциповою схемою рис.6. У ролі навантаження трансформатора використати лампи. Амперметр РА1 вибрати на межу вимірювання до 5А, а РА2 – до 10 А, вольтметр РV1 – на межу вимірювання до 250 В, а РV2 – до 150 В або цифровий;

- ввімкнути QF~. Змінюванням кількості ввімкнених ламп симетрично в кожній фазі від 0 (холостий хід) до 3, виконати вимірювання. Записати в табл.2 значення первинних і вторинних напруг і струмів. Звернути увагу на режим холостого ходу (І2 = 0, І1≠ 0).

Оформлення звіту

- за даними табл.2 побудувати залежності І1 (І2) - рис.7 та U2(I2) – рис.8;

- обчислити за даними останнього рядка табл.2 повну потужність, що віддається S1 =√3·U1л·І1л і потужність, що споживається;

- письмово відповісти на питання:

1. Яка обмотка має більшу кількість витків (вищої або нижчої) напруги? Чому?

2. Яка обмотка має дрот більшого перерізу? Чому?

3. В яких схемах з’єднання трансформатор ввімкнений згідно з номінальними напругами?

4.Чи доцільне вмикання трансформатора на знижену напругу? Небезпечне або доцільне це вмикання?

5. Що стається з трансформатором при вмиканні його на підвищену напругу? Небезпечне або доцільне це вмикання?

6. Який з коефіцієнтів трансформації не змінюється, а який змінюється із змінюванням схеми з’єднання і чому?

7. Чому при відсутності навантаження трансформатора (І2 = 0) є первинний струм?

8. Як змінюється первинний струм трансформатора із збільшенням навантаження у вторинній обмотці? Чому?