Шахтинский региональный колледж
топлива и энергетики им. академика Степанова П.И.
Практическая работа №7
по электротехнике и электронике
Тема: «Исследование однофазного трансформатора»
Студент: Новиков М.Д.
Преподаватель: Гильденберг С.В.
____________________
Группа: ОПУТ-22
|
Практическая работа №7
Исследование однофазного трансформатора
Цель работы: изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора; определение параметров схем замещения трансформатора; Изучение влияния характера нагрузки на выходное напряжение трансформатора.
Коэффициент трансформации: k=w1/w2. У повышающего трансформатора во вторичной обмотке витков больше, чем в первичной, k < 1. У понижающего трансформатора - k > 1.
Пульсации магнитного потока связи Ф индуцируют в витках первичной обмотки электродвижущую силу самоиндукции e1 = – w1dФ / dt. Знак «–» показывает, что, когда магнитный поток нарастает (dФ / dt > 0), ЭДС самоиндукции направлена навстречу создающему его току и препятствует этому нарастанию, запасая энергию в магнитном поле сердечника. e2 = – w2dФ / dt такого же направления, как и в первичной, знак «–» показывает, что в рассматриваемый момент она направлена от конца обмотки к началу.
Отбор энергии от трансформатора по вторичной обмотке автоматически увеличивает её поступление из сети по первичной, а пульсирующий магнитный поток Ф обеспечивает передачу этой энергии с мощностью S = U1I1 ≈ U2I2 и преобразование с коэффициентом трансформации k = w1 / w2.
Замещения можно записать два уравнения, связанных между собой через магнитный поток связи Ф:
u1 – r1i1 – LS1di1 / dt = w1dФ / dt и w2dФ / dt – LS2di2 / dt – r2i2 = u2
Приведение параметров вторичной обмотки к напряжению первичной позволяет условно заменить магнитную связь между обмотками на электрическую:
u1 – r1i1 – LS1di1 / dt – L/S2 di2/ / dt – r2/ i2/ = u2/
Схема проведения опыта холостого хода трансформатора:
Опыт холостого хода
|
И з м е р е н о
|
|
|
Р а с с ч и т а н о
|
|
U1H, B
|
I0, A
|
P0, Вт
|
U20, B
|
r0, Ом
|
z0, Ом
|
x0, Ом
|
k
|
220
|
0,25
|
1,5
|
135
|
24
|
880
|
879,7
|
1,63
|
 ; 
 ; 
Опыт короткого замыкания:
И з м е р е н о
|
Р а с с ч и т а н о
|
I0, A
|
U1к, B
|
Pк, Вт
|
rк
|
Zk
|
Xк
|
r1
|
r2
|
x1
|
x2
|
Ом
|
0,45
|
14
|
0,15
|
0,74
|
31,11
|
31,09
|
0,37
|
0,14
|
15,545
|
5,85
|
 ; 
 ; 
 
Из лабораторной работы №3:
Схема исследования трансформатора под нагрузкой:
Исследование трансформатора под нагрузкой:
С,
мкФ
|
U1н, B
|
И з м е р е н о
|
|
Р а с с ч и т а н о
|
I1, A
|
P1, Вт
|
U2, B
|
I2, A
|
ΔU, B
|
Δu%
|
0
|
220
|
0,61
|
45
|
130
|
0,66
|
5
|
3,7
|
10
|
0,4
|
40
|
130
|
0,35
|
5
|
3,7
|
20
|
0,22
|
40
|
130
|
0,39
|
5
|
3,7
|
40
|
0,45
|
50
|
130
|
1,1
|
5
|
3,7
|
60
|
|
0,94
|
80
|
130
|
1,9
|
5
|
3,7
|
ΔU=U20-U2=135-130 =5 В
Графики зависимости I2 и Δu% от ёмкости конденсатора:
В данной работе мы изучили устройство и принцип действия однофазного трансформатора, работу в трех режимах (холостой ход, короткое замыкание и под нагрузкой). В режиме холостого хода определили параметры намагничивающей ветви схемы замещения и коэффициент трансформации (r0=24 Ом; z0=880 Ом; х0=879,7 Ом; k=1.63). В режиме короткого замыкания определили параметры остальных элементов схем замещения и КПД (rк=0,74 Ом; zк=31,11 Ом; хк=31,09 Ом; r1=0,37 Ом; r2=0,14 Ом; х1=15,545 Ом; х2=5,85 Ом; η=0,98). Под нагрузкой определили потерю напряжения трансформатора (Δu%=3,7).
| |
Скачать 112.65 Kb.