|
|
Лаб1 ЭЛМАШ. Эл.машины ЛАБ №1. Исследование однофазного двух обмоточного трансформатора
Некоммерческое акционерное общество
«Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева»
Кафедра: Электропривода и автоматизации промышленных установок
ОТЧЕТ
Лабораторная работа № 1
Дисциплина: «Электрические машины»
Тема: «Исследование однофазного двух обмоточного трансформатора»
Специальность: Интеграция и управление Smart технологиями энергосбережения и энергоэффективности в электроэнергетике
Выполнил: ст. гр. ИУТЭ-20-3 Ербосын А.И.
Проверила: доцент кафедры Аширбаева И. А.
__________________________________ «____»_____2022 год
Алматы, 2022
Цель работы
Экспериментальное исследование свойств однофазного двух обмоточного трансформатора.
1 Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд (см. рисунок 1) предназначен для использования в качестве учебного оборудования для проведения лабораторно-практических занятий при исследовании трансформаторов, асинхронных и синхронных машин, а также машин постоянного тока.
В состав стенда входят: модуль питания стенда; модуль питания; модуль измерителя мощности; модуль добавочных сопротивлений №1; модуль добавочных сопротивлений №2; модуль силовой; модуль преобразователя частоты; модуль автотрансформатора; модуль однофазного трансформатора; модуль измерительный; каркас 2x5; электромашинный агрегат; методическое описание; техническое описание.
Рисунок 1 - Общий вид лабораторного стенда
Программа выполнения работы
Снять внешнюю характеристику трансформатора при активной нагрузке и сравнить ее с расчетной.
В лабораторной работе используются следующие модули:
– модуль питания стенда (МПС);
– модуль питания (МП);
– модуль однофазного трансформатора (ОдТр);
– модуль измерительный (МИ).
Перед проведением работы необходимо привести модули в исходное состояние. Для этого при
выключенном автоматическом выключателе QF1 модуля питания стенда:
– установить переключатель SA2 модуля однофазного трансформатора в положение «∞».
В работе используется однофазный двух обмоточный трансформатор, каталожные данные которого приведены в Приложении Г.
2.1 Внешняя характеристика трансформатора
Внешняя характеристика представляет собой зависимость вторичного напряжения трансформатора от тока нагрузки U2= f(I2) при U1 = U1Н = const; сosφ2=const.
Схема для снятия внешней характеристики представлена на рисунке 1.
Рисунок 2.1 – Схема для снятия внешней характеристики трансформатора
Однофазный трансформатор подключается к нерегулируемому источнику переменного тока «220» модуля МП. Для создания нагрузки во вторичную цепь трансформатора включается регулируемое сопротивление RP2. Контроль параметров в первичной и вторичной обмотках осуществляется с помощью приборов PV и PA модуля МИ.
Опыт проводится в следующем порядке:
– включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей МПС и МП соответственно, трансформатор работает на холостом ходу, данную точку занести в таблицу 1;
– переключателем SA2 модуля ОдТр изменять ток вторичной обмотки до тех пор, пока ток в первичной обмотке не будет равен I1» I1Н
где SH – полная мощность (Приложение Г), кВА;
U1H – номинальное вторичное напряжение (Приложение Г), В.
Переключатель SA2 в положение «0» не выводить.
Данные опыта занести в таблицу 1.
После проведения опыта SA2 перевести в положение «∞», отключить автоматы QF2, QF1.
По опытным данным можно построить внешнюю характеристику трансформатора и рассчитать коэффициенты нагрузки и трансформации.
Коэффициент трансформации:
где U2, U1 – напряжения вторичной и первичной обмоток на холостом ходу.
Ток вторичной обмотки, А:
Коэффициент нагрузки:
Т а б л и ц а 2.1
Данные опыта
|
Расчетные данные
|
U2
|
I1
|
Ктр
|
Кнг
|
I2
|
42
|
0,1
|
0,19
|
|
0,019
|
42
|
0,2
|
0,19
|
|
0,038
|
40
|
0,4
|
0,18
|
|
0,072
|
39
|
0,83
|
0,17
|
|
0,1411
|
2.2 Контрольные вопросы
1. Почему ток холостого хода трансформатора очень мал и составляет несколько процентов от номинального тока?
Ток холостого хода равен потерям в стали трансформатора. Эта величина потерь одинакова во всех режимах, что холостой ход, что максимальная нагрузка и зависит только от приложенного напряжения к первичной обмотке.
Почему маленькая величина тока ХХ. Потому что ток вторичной обмотки равен нулю. Нагрузки нет, поэтому ток первичной обмотки определяется только величиной потерь в железе на вихревые токи и гистерезис. Потери в меди первичной обмотки ничтожны, их можно не считать. Так что ток холостого хода трансформатора 1–2 процента от номинального.
В трансформаторе потери в стали неизбежны. При проектировании задачу стоит свести потери к минимуму, чтобы получить больше КПД. Если ток ХХ будет порядка 50%, то и КПД будет на таком же уровне. Трансформатор будет работать сам на себя и эффективность его никакая.
2. Чем объяснить, что КПД трансформатора, как правило, определяют расчетным способом?
КПД современных трансформаторов очень высок (0,95—0,995), и разность Р, и Р2 сравнима с погрешностью приборов, используемых для измерения мощности. Вследствие этого КПД трансформатора определяют расчетным путем.
Мощность потерь на нагрев сердечника пропорциональна квадрату тока холостого хода в первичной обмотке, который прямо пропорционален приложенному напряжению. |
|
|
Скачать 120.33 Kb.