Лекции и конспекты по электротехнике и электронике Расчет электротехнических цепей Трехфазные системы Трехфазные трансформаторы Импульсные цепи Транзисторные усилители Однофазные выпрямители Трехфазные асинхронные двигатели

Расчет электротехнических цепей Лабораторная работа по ТОЭ

Лабораторная работа № 10 Исследование однофазного трансформатора

Цель работы: практически усвоить приемы лабораторного исследования однофазного трансформатора и научиться определять его параметры.

Оборудование и приборы:

– источник переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц;

– однофазный трансформатор 220/127 В;

– лабораторный автотрансформатор;

– ваттметр на 300 В, 5А;

– вольтметр электромагнитный с пределом измерения 250 В и 15 В;

– амперметр электромагнитный с пределом измерения 10 А;

– амперметр электромагнитный с пределом измерения 5 А;

– ламповый реостат для загрузки трансформатора;

– провода соединительные 18 шт.

Порядок выполнения работы

1. Познакомиться с устройством трансформатора и записать его технические данные.

2. Собрать электрическую схему и представить для проверки преподавателю (рис. 3.15).

 

 Рис. 3.15. Схема исследования трансформатора

3. Выполнить опыт холостого хода трансформатора. Для этого отключить все лампы, подать питание на схему и автотрансформатором установить напряжение на первичной обмотке 220 В. Показание всех приборов записать в табл. 3.14.

 Таблица 3.14

Опыт холостого хода

Измерено

Вычислено

U10, В

I10, А

Р10, Вт

U20, В

К

Z0, Ом

R0, Ом

X0, Ом

cosj0

 

4. Исследовать работу трансформатора в рабочем режиме при активной нагрузке. Для этого установить напряжение на первичной обмотке трансформатора 220 В. Включением ламп довести нагрузку до номинальной и выполнить 5-6 измерений, записывая показания в табл. 3.15.

Таблица 3.15

Рабочий режим трансформатора

N

п/п

Измерено

Вычислено

 

U1, В

I1, А

Р1,Вт

U2, В

I2, А

b

Рм,Вт

åР,Вт

Р2,Вт

сosj1

h,%

5. Выполнить опыт короткого замыкания. Для этого обесточить систему, зажимы лампы замкнуть накоротко, заменить вольтметр V1 на вольтметр с пределом 15 В, автотрансформатор поставить в положение, когда напряжение равно нулю. Включить питание и плавным увеличением напряжения установить в первичной обмотке номинальный ток. Показания всех приборов записать в табл. 3.16.

Таблица 3.16

Режим короткого замыкания

Измерено

Вычислено

Uк, В

I1н, А

Рк, Вт

I2н, А

Zк, Ом

Rк, Ом

Xк, Ом

cos jк

jк,град

6. Вычислить параметры трансформатора, используя формулы:

К = ; Z0 = ; R0 = ; x0 =; cos j0 = ,

Zк= ; Rк = b= ; xк=; cos jк=  ,

Рм= b2 Рк; å Р= Р10+ Рм; cos j1=  ; Р2= Р1 – åР;  h =  100%,

где индексом «0» обозначены параметры холостого хода трансформатора, индексом «к» – параметры режима короткого замыкания и выбирается из табл. 3.14–3.16.

7. На основании расчетов построить в одних координатах графические зависимости U2=¦(I2); cos j1=¦(I2); h=¦(I2) и Р1=¦(I2) .

8. Исследовать на ЭВМ работу трансформатора в рабочем режиме при активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузках, где в качестве расчетных принять параметры лабораторных опытов, а коэффициент мощности принять для активно-индуктивной нагрузки 0.85, для активно-емкостной – 0.72.

9. По данным компьютера построить внешние характеристики U2 = ¦(I2) в одной координатной сетке, а зависимости h = ¦(I2) – в другой координатной сетке.

10. На основании лабораторных опытов и исследований на ЭВМ сделать выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Объяснить устройство, принцип действия и область применения трансформаторов.

2. Почему трансформаторы применяются только в цепях переменного тока ?

3. Что показывает КПД трансформатора ?

4. Как определяют коэффициент трансформации, коэффициент мощности и коэффициент загрузки трансформатора ?

5. Где устанавливают повышающие и понижающие трансформаторы ?

6. Назовите потери в трансформаторе, от чего они зависят ?


Лабораторная работа по теории электрических цепей