Исследование однофазного трансформатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Исследование однофазного трансформатора

Цель работы

Целью работы являются:

- изучение конструкции однофазного трансформатора и методов его математического описания;

- проведение опытов холостого хода и короткого замыкания трансформатора, снятие внешней и мощностной (зависимости КПД от нагрузки) характеристик при активной нагрузке;

- расчёт параметров схемы замещения трансформаторов по данным опытов холостого хода и короткого замыкания;

- построение векторной диаграммы для номинального режима работы.

Описание оборудования

Автотрансформатор А1 используется в качестве источника регулируемого синусоидального напряжения промышленной частоты.

Один из трансформаторов трёхфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

Измерение тока и напряжения испытуемого трансформатора осуществляется с помощью блока мультиметров Р1.

Активная и реактивная мощности, потребляемые трансформатором, измеряются посредством блока измерения мощности Р2.

Реостат А13 ограничивает ток первичной обмотки при снятии характеристики короткого замыкания и используется в качестве активной нагрузки при снятии внешней и мощностной характеристик.

Перечень используемого оборудования, представленного на схемах, приведён в таблице 1.

Таблица 1. Перечень используемого оборудования

Снятие характеристик холостого хода

При отключенном питании соберем схему рисунок 1.

однофазный трансформатор замыкание

Рисунок 1. Электрическая схема соединений для снятия характеристик холостого хода

Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, изменяем напряжение U на выводах первичной обмотки в диапазоне 0…240 В, заносим показания вольтметра P I. 1 (напряжение U), амперметра Р1.2 (ток 1о) первичной обмотки и ваттметра Р2 (активная Ро и реактивная Qo мощности холостого хода) в таблицу 2.

Таблица 2. Результаты измерений и расчёта в опытах холостого хода

Используя данные таблицы 2, строим характеристики холостого хода.

Рисунок 2. Характеристика холостого хода трансформатора

Рисунок 3. Характеристика холостого хода трансформатора

Рисунок 4. Характеристика холостого хода трансформатора

Проведение опыта короткого замыкания и расчет параметров Т-образной схемы замещения

При отключенном питании разобрать схему рис. 1, оставив присоединёнными провода заземления, и собрать схему проведения опыта короткого замыкания трансформатора рис. 2.

Рисунок 5. Электрическая схема соединений для проведения опыта короткого замыкания

В трёхфазной трансформаторной группе А2 переключателем устанавливаем номинальное вторичное напряжение трансформатора 127 В, вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, по часовой стрелке, устанавливаем номинальный ток первичной обмотки трансформатора по показанию амперметра Р1.2. Затем измеряем напряжение короткого замыкания трансформатора показанию вольтметра Р 1.1 и мощности короткого замыкания (активной и реактивной ) по показаниям ваттметра Р2.

Показания заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Результаты измерений в опыте короткого замыкания

По данным опытов холостого хода и короткого замыкания рассчитаем параметры Т-образной схемы замещения трансформатора

Результаты измерений и расчёта занести в таблицу 4. В таблицу подставим результаты опыта холостого хода, полученные при номинальном напряжении первичной обмотки.

Таблица 4. Результаты измерений и расчёта параметров схемы замещения

Изобразим Т-образную схему замещения трансформатора и нанесем на неё значения найденных параметров, приняв

Исследования нагруженного трансформатора

При отключенном питании разберём схему рис. 2, оставив присоединёнными провода заземления, и соберём схему для снятия внешних и мощностных характеристик трансформатора рис. 4

Рисунок 7. Электрическая схема соединений для снятия внешней и мощностной характеристик при работе на активную нагрузку

Установим наибольшее суммарное сопротивление реостата А 13, повернув по часовой стрелке их рукоятки до упора, повернём регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 против часовой стрелки до упора.

Рассчитаем коэффициент трансформации Кт, как отношение показаний вольтметров Р1.3=230В к Р1.1, который показывает значение напряжения на вторичной обмотке.

Вращая рукоятки реостата А 13, против часовой стрелки постепенно увеличиваем нагрузку трансформатора, до максимального значения снимем показания приборов Pl.l, Р1.2 (напряжение U2 и ток / 2 вторичной обмотки), Р2 (мощность Р2 на нагрузке) при нескольких промежуточных положениях рукоятки реостата. Показания приборов запишем в таблицу 5.

Снимем и занесём в таблицу показания при номинальном токе вторичной обмотки:

Таблица 5. Результаты измерений при работе трансформатора на активную нагрузку

Построим внешнюю и мощностную характеристики трансформатора при работе на активную нагрузку.

Вывод

В результате выполнения работы мы изучили конструкцию однофазного трансформатора, провели опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора, сняли внешнюю и мощностную (зависимости КПД от нагрузки) характеристики при активной нагрузке, произвели расчёт параметров схемы замещения трансформатора по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.

Размещено на Allbest.ru