Электрические машины лабораторка. ЛР1. Бланк выполнения лабораторной работы 1

• Название: Бланк выполнения лабораторной работы 1
• Анкор: Электрические машины лабораторка
• Дата: 27.04.2023
• Размер: 194.34 Kb.
• Имя файла: ЛР1.docx
• Тип: Документы; #1093918

Бланк выполнения лабораторной работы 1

Теоретические положения

Трансформатор – это
Холостой ход – это
Опыт холостого хода – это
Характеристики холостого хода – это
Короткое замыкание – это
Опыт короткого замыкания – это
Характеристики короткого замыкания – это
Номинальное напряжение короткого замыкания – это
Схемы замещения трансформатора – это
Параметры схем замещения – это
Эксплуатационные характеристики – это

Экспериментальная часть

1.Опыт холостого хода

Опыт холостого хода проводится при изменении напряжения на первичной обмотке трансформатора в диапазоне (0,3  1,1) U_1H. Электрическая схема опыта холостого хода изображена на рис. 1.



Рис. 1. Электрическая схема опыта холостого хода

Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 1, где P₀ – утроенные показания ваттметра.
Таблица 1

Результаты опыта холостого хода

№ опыта	Измерения					Расчеты
	В	В	А	Вт	Вт		–
1	120	65	0.0215	0.6	1.8		0.24
2	96	50	0.0165	0.4	1.2		0.25
3	72	40	0.0135	0.23	0.69		0.24
4	47	25	0.009	0.1	0.2		0.24
5	25	10	0.006	0.05	0.15		0.33
		1,9						;
		0,023						, А;
		1,075						, %;
		2,03						Вт;
		0,24						.

Пример расчетов

С достаточной точностью коэффициент трансформации можно определить, учитывая, что , а . Коэффициент трансформации рассчитывается при и для исследуемого понижающего трансформатора равен

120/65=1,85 B

.

Коэффициент мощности холостого хода

0,6/120 0,0215=0,24

.

Номинальные значения тока холостого хода , мощности , коэффициента мощности определяются для , используя построенные в одних осях координат характеристики холостого хода: , , .

Значение номинального тока холостого хода в процентах рассчитывается относительно номинального тока первичной обмотки:

0,0215/2 100%=1,075

,%.

Определение параметров схемы замещения при холостом ходе

Параметры схемы замещения определяются по результатам опытов холостого хода и короткого замыкания. В расчетах используются номинальные значения характеристик холостого хода и короткого замыкания.



Рис. 2. Схема замещения трансформатора при холостом ходе

По результатам опыта холостого хода для находят

	5521,7	, Ом,
	1266,54	, Ом.

Так как обычно и , то можно считать

	5521,7	, Ом,
	1266,54	, Ом,
	5373,48	, Ом.

Остальные параметры схемы замещения трансформатора при холостом ходе ( , ) определяются по результатам опыта короткого замыкания.

2. Опыт короткого замыкания

При проведении опыта короткого замыкания, когда к первичной обмотке подведено пониженное напряжение номинальной частоты, токи в обмотках не должны быть более 1,1  1,2 номинальных значений. Электрическая схема опыта короткого замыкания изображена на рис. 3.



Рис. 3. Электрическая схема опыта короткого замыкания

Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 2.
Таблица 2

Результаты опыта короткого замыкания

№ опыта	Измерения			Расчеты
	В	А	Вт	Вт	–
1	0	0	0	-	-
2	16	2,5	39	117	0,975
3
4
5
		12,6			%;
		39			Вт;
		0,975			.

Пример расчетов

Коэффициент мощности короткого замыкания

0,975

.

Номинальные значения мощности , коэффициента мощности , напряжения определяют для , используя построенные в одних осях координат характеристики короткого замыкания: , , .

Значение номинального напряжения короткого замыкания в процентах

12,6

,%.

Определение параметров схемы замещения при опыте короткого замыкания



Рис. 4. Схема замещения трансформатора при опыте короткого замыкания

	8	,Ом,
	3,25	,Ом,
	7,31	,Ом.

Приближенно можно принять, используя результаты опыта короткого замыкания,

	4	,Ом,
	1,625	,Ом,
	3,65	,Ом.

3. Расчет эксплуатационных характеристик

3.1. Расчет зависимостей КПД от величины и характера нагрузки

Для проведения расчетов используются упрощенная схема замещения трансформатора, результаты опытов холостого хода и короткого замыкания. Это позволяет полагать, что , а коэффициент нагрузки

.

КПД трансформатора при , и заданном характере нагрузки ( ) определяется следующим образом:



где
.

Результаты расчетов для двух значений представляют в виде табл. 3 и строят в одних осях координат две зависимости .
Таблица 3

Результаты расчетов коэффициента полезного действия

№ опыта
		Вт	Вт	Вт	%	Вт		Вт		%
1
2
3
4
5
									, %;
									, %.

При = 0, , , т. е. η = 0.

КПД достигает максимального значения при такой нагрузке, когда суммарные потери в обмотках становятся равными потерям в магнитной системе:

,

что соответствует

.

Значения для двух значений рассчитываются по выше приведенным формулам.
Пример расчетов

Для = 1:

		.
		, Вт.
		, Вт.
		, %.
		, %.

3.2. Расчет внешних характеристик

Внешняя характеристика – зависимость при , , .

При проведении расчетов используются упрощенная схема замещения трансформатора и результаты опыта короткого замыкания. Внешние характеристики трансформатора определяются арифметической разностью между фазным вторичным напряжением при холостом ходе (100 %) и падением напряжения в фазе при нагрузке

,

где , %;
; ;

, – активная и реактивная составляющие номинального напряжения короткого замыкания.

Результаты расчетов представлены в табл. 4., и построены в одних осях координат три внешних характеристики .
Таблица 4

Результаты расчетов внешних характеристик

№ опыта
1
2
3
4
5

		;
		;
		.

Пример расчетов

.

		.
		, %.
		, %.

3.3. Расчет изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора от характера нагрузки при неизменной ее величине

Изменение напряжения вторичной обмотки рассчитывают по выше приведенной формуле при , , , представляют в виде табл. 5 и строят зависимость .
Таблица 5

Результаты расчетов изменения напряжения вторичной обмотки от угла

	Град.	–90	–75	–60	–45	–30	–15	0
	%
	Град.	15	30	45	60	75	90
	%

Пример расчетов

, град.

.

, %.

Представление полученных характеристик

Рис. 5. Характеристики холостого хода

Рис. 6. Характеристики короткого замыкания

Рис. 7. Зависимости КПД от величины и характера нагрузки

Рис. 8. Внешние характеристики в зависимости от величины и характера нагрузки

Рис. 9. Изменение напряжения вторичной обмотки от характера нагрузки при неизменной ее величине

4. Анализ полученных результатов исследований

–

–

–

–

–

–

–

–

–