Методические рекомендации для преподавателей при проведении учебных занятий на тему Трансформаторы
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
Тема: Однофазный трансформатор Цель работы: ознакомиться с назначением и основными характеристиками однофазного трансформатора, работой трансформатора при различном характере нагрузки. Оборудование: однофазный трансформатор, измеритель мощности, амперметр, мультиметр, реостаты.
Режим холостого хода 
 = =R0=Z0‧cosφ10=  = SH=I2H⸳U2H - I2H=  - коэффициент трансформатора I1H= Режим рабочий 
Таблица 3 Рабочий режим  , где  ( при активной нагрузке)η=P2/P1‧100% Р2= ɳ= Р2= ɳ= Р2= ɳ= Р2= ɳ= Р2= ɳ= Р2= ɳ=    U2, В ɳ   I2, А  Р2, Вт Вывод: Приложение 4 Инструкционная карта на выполнение лабораторной работы №5 Тема: Однофазный трансформатор Цель работы: ознакомиться с назначением и основными характеристиками однофазного трансформатора, работой трансформатора при различном характере нагрузки. Оборудование: однофазный трансформатор, измеритель мощности, амперметр, мультиметр, реостаты. Теория Трансформатор– статический электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Трансформаторы применяют в электрических цепях при передаче и распределении электрической энергии, а также в сварочных, нагревательных, выпрямительных электроустановках и многом другом. Трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. Различают три режима работы трансформатора: режим холостого хода, рабочий режим и режим короткого замыкания. Холостым ходом трансформатора называют режим работы, когда нагрузка на вторичной обмотке отсутствует, то есть Zн= ∞. При этом полезная мощность трансформатора равна нулю, так как ток во вторичной обмотке отсутствует. Мощность на входе трансформатора расходуется на тепловые потери в первичной обмотке и на магнитные потери в сердечнике. В рабочем режиме во вторичную цепь подключена нагрузка RH. Значение RH влияют на КПД и изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки. С увеличением тока нагрузки от холостого хода до номинального значения напряжение на зажимах вторичной обмотки понижается из-за увеличения падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора. Это иллюстрирует одна из основных характеристик трансформатора, которая, как и у любого источника электропитания, называется внешней характеристикой U2=ƒ(I2). Наклон внешней характеристики зависит от коэффициента мощности потребителя (характера потребителя). При этом увеличивается и ток I1, потребляемый трансформатором из сети, а общий магнитный поток в сердечнике трансформатора остается практически постоянным при неизменном значении первичного напряжения. Работа трансформатора описывается также рабочими характеристиками, к которым относятся зависимости I1=ƒ(P2), U2=ƒ(P2), cosφ1=ƒ(P2), η=ƒ(P2). Рабочие характеристики снимаются для выбора оптимальной зоны работы трансформатора. Коэффициентом полезного действия трансформатора называется отношение активной мощности, передаваемой нагрузке, к активной мощности, подводимой к трансформатору. КПД трансформатора имеет высокое значение 95-98% В опыте короткого замыкания однофазного трансформатора вторичная обмотка закорачивается накоротко, то есть Zн=0, а напряжение вторичной обмотки U2=0. При этом напряжение первичной обмотки подводится пониженным, для того чтобы, не повредить трансформатор. Предварительное домашнее задание: Изучить тему «Однофазный силовой трансформатор», содержание данной лабораторной работы и быть готовым ответить на все контрольные вопросы к ней. Начертить принципиальные схемы исследуемых установок с включенными цифровыми измерительными приборами.
Ознакомиться с паспортными данными исследуемого трансформатора (табл.1).  хема 1 Порядок выполнения работы Ознакомиться с лабораторной установкой (рис. 1, рабочее поле «Однофазный трансформатор» и «Измеритель мощности»). Собрать электрическую цепь (рис. 1). Для этого замкнуть накоротко добавочное сопротивление Rд. Установить переключатель SA2 установки величины сопротивления нагрузки и ручку потенциометра регулировки величины добавочного сопротивления RP1 в позиции «0» (крайнее левое положение). В измерителе мощности установить предел измерения тока I = 0,2 А. Схему представить для проверки преподавателю. Провести опыт холостого хода. Включить электропитание стенда (автоматический выключатель QF1 на кожухе и выключатель SA1). Провести измерения первичного напряжения U10, вторичного напряжения U20, тока холостого хода I10 , коэффициента мощности cosφ10 и активной мощности трансформатора P10 в режиме холостого хода трансформатора. Результаты измерений занести в табл. 2. Выключить трансформатор. По результатам измерений рассчитать коэффициент трансформации трансформатора К, полное сопротивление первичной обмотки трансформатора Z0, индуктивное сопротивление обмотки X0, активное сопротивление R0. Рассчитать по паспортным данным номинальный вторичный ток трансформатора I2н и с учетом коэффициента трансформации номинальный первичный ток I1H. Список формул для расчетов: - коэффициент трансформатора - полное сопротивление первичной обмотки трансформатораR0=Z0‧cosφ10 – активное сопротивление первичной обмотки - реактивное (индуктивное) сопротивление первичной обмотки SH=I2H⸳U2H - I2H=? полная мощность вторичной обмотки трансформатора - коэффициент трансформатора I1H=?Таблица 2 Режим холостого хода
Исследовать трансформатор в рабочем режиме, сняв внешнюю характеристику и рабочие характеристики при активном характере нагрузки. Для этого включить электропитание стенда, и изменяя величину сопротивления нагрузки Rн с помощью переключателя SA2, измерять при каждом положении переключателя SA2 величины, указанные в табл. 3. Выключить трансформатор. Используя результаты измерений, рассчитать активную мощность Р2, отдаваемую нагрузке, и коэффициент полезного действия трансформатора ɳ. Список формул для расчетов: , где ( при активной нагрузке)η=P2/P1‧100% Схема 2. Опыт рабочего режима однофазного трансформатора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||