пр.р №6. Построение внешней характеристики трехфазного
 Скачать 339.11 Kb.
|
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8 Тема: Построение внешней характеристики трехфазного трансформатора. Цель: Научиться рассчитывать и строить внешнюю характеристику трехфазного трансформатора. Студент должен знать: - зависимость изменения напряжения от характера нагрузки трансформатора; уметь: - производить расчет и построение внешней характеристики трансформатора. Теоретическое обоснование Внешняя характеристика трансформатора представляет собой зависимость между вторичными током и напряжением при изменении нагрузки, неизменном значении первичного напряжения U 1 и заданном коэффициенте мощности cosφ 2 во вторичной цепи. Рисунок 2.1 – Внешняя характеристика трансформатора Вторичное напряжение U 2 при нагрузке отличается от напряжения холостого хода на величину изменения напряжения, которое зависит от величины нагрузки. Внешняя характеристика может быть построена как по расчетным данным активного и индуктивного падений напряжения (расчетная внешняя характеристика), так и по опытным данным (внешняя характеристика конкретного трансформатора). Построение внешней характеристики показано на рисунке 2.1. По оси ординат откладывается вторичное напряжение U 2 , а по оси абсцисс - величина нагрузки α (в % или долях от номинальной мощности). Начальная точка внешней характеристики начинается от ординаты, равной U 2НОМ , а другой ее конец, против абсциссы α = 1 (т. е. при номинальной нагрузке), будет опущен против начала на величину ΔU - изменения напряжения. Так как изменение напряжения пропорционально нагрузочному току I 2 , то внешняя характеристика практически представляет прямую линию. На рисунке 2.1 построены две внешние характеристики – для cos φ 2 =1 и cos φ 2 = 0,8. Положения характеристик зависят от мощности и характера нагрузки трансформатора и при малой мощности они могут поменяться местами (при активной и активно-индуктивной нагрузках). Ход работы 1) Прочитать теоретическое обоснование. 2) Выписать данные для своего варианта. 3) Решить задачу. Расчеты сопровождайте пояснениями. 4) Ответить на контрольные вопросы. Задача 3 Для трехфазного силового трансформатора известны следующие технические данные: номинальная мощность S ном номинальное первичное напряжение U 1ном номинальное вторичное напряжение U 2ном ,напряжение короткого замыкания и к , мощность потерь короткого замыкания р к ,мощность потерь холостого хода р 0 ,коэффициент мощности нагрузки cosφ 2 ,мощность нагрузки Р 2 , максимальная магнитная индукция в сердечнике В тах , число витков первичной обмотки w 1 . Используя данные таблицы 2.1, определить: 1) Номинальные токи трансформатора и токи при заданной нагрузке. 2) Коэффициент нагрузки. 3) КПД трансформатора при заданной нагрузке, наибольший КПД, 4) Напряжение на зажимах вторичной обмотки при заданной нагрузке, а также при коэффициентах нагрузки β= 0,25; 0,5; 0,75, 1. 5) Построить внешнюю характеристику трансформатора. Таблица 2.1 - Исходные данные к задаче Величины варианты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S ном2 , кВА 630 400 160 160 250 25 63 40 100 100 U ном1 , В 10 10 6 10 10 6 6 6 6 10 U ном2 , В 0,69 0,69 0,4 0,69 0,4 0,4 0,23 0,4 0,23 0,4 и к , % 5,5 4,5 5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 5 р к , кВт 7,6 5,5 2,65 2,65 3,7 0,6 1,28 0,88 1,97 1,97 Р 0 , кВт 1,31 0,95 0,51 0,51 0,74 0,13 0,24 0,175 0,33 0,33 Соsφ 2 0,8 0,85 0,8 0,9 0,9 1,0 0,85 0,8 1,0 0,9 Р 2 , кВт 400 250 100 72 150 20 40 16 75 45 w 1 , витков 750 1300 900 900 1025 1185 1000 600 1200 1200 Методические рекомендации к решению задачи 1) Определить номинальные токи в трансформаторе по формуле 1.13, с.25, (1). 2) Определить ток во вторичной обмотке трансформатора при заданной нагрузке: 2 2 2 2 3 соs U P I ном = 3) Определить коэффициент нагрузки по формуле 1.71 с. 52, (1). 4) Определить ток в первичной обмотке при заданной нагрузке I 1 = β I 1ном 5) Определить КПД трансформатора при заданной нагрузке по формуле 1.79 с. 56, (1). 6) Максимальный КПД соответствует следующему значению коэффициента нагрузки по формуле 1.80 с. 56, (1). 7) Определим напряжение на зажимах вторичной обмотки при заданной нагрузке, а также при коэффициентах нагрузки β = 0,25; 0,5; 0,75; 1. Процентное изменение напряжения на вторичной обмотке ∆ U 2 % = β(U а cosφ 2 U р sinφ 2 ) составляющие короткого замыкания % 100 = ном к а S р U 2 2 а к р U U U = знак «+» соответствует индуктивной нагрузке, знак «-» соответствует емкостной нагрузке. Результаты расчета рекомендуется свести в таблицу 2.1 Таблица 2.1 – результаты расчета внешней характеристики Коэффициент нагрузки, β изменение напряжения ∆ U 2 % при индуктивной нагрузке при емкостной нагрузке номинальный 0,25 0,5 0,75 1 8) Строим внешнюю характеристику трансформатора. Контрольные вопросы 1) Что называется внешней характеристикой трансформатора? 2) Что называется коэффициентом нагрузки? 3) От чего зависит изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора? 4) Когда трансформатор работает с максимальным КПД и как определить для этого состояния коэффициент нагрузки? 5) Почему трансформатор имеет жесткую внешнюю характеристику? 6) Какие при нагрузке трансформатора потери считаются постоянными и какие переменными и почему? Содержание отчета 1) Номер, тема и цель работы. 2) Решение задачи с пояснениями. 3) Сетевой график и краткое описание построения (рисунок 1.3). 4) Ответы на контрольные вопросы. Литература 1) Кацман М. М. Электрические машины – М.: Высшая школа, 2000, с. 52…54. мм |