Описание лабораторной установки

Цель работы.

1. Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора.

2. Изучение схемы замещения трансформатора и определение её параметров.

3. Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и кпд трансформатора.

 

 

Описание лабораторной установки.

Исследование однофазного трансформатора производится по схеме, представленной на рис.1.1.

 

 

Рисунок–1

 

Для определения параметров схемы замещения трансформатора проводят опыты холостого хода (SA4-выключен) и короткого замыкания (SA4- включен). (рис.1.2)

 

 

Рисунок –2

 

Опыт к.з. производят при пониженном напряжении на первичной обмотке трансформатора (выключатель SA4 вверх). Исследуется и строится внешняя характеристика трансформатора при различном характере нагрузки. Характер нагрузки изменяется при изменении ёмкости конденсатора С11. Изучаются методы повышения коэффициента мощности нагрузки и кпд трансформатора.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Исследование трансформатора в режиме холостого хода.

Собрали схему согласно рис. 1. Включили стенд тумблером «Сеть», включили собранную схему тумблером S9. Установили напряжение на первичной обмотке U1н=220В. сняли показания приборов U1,A1,W1,U2. По результатам измерения произвели расчёт параметров схемы замещения трансформатора (Zo, Ro, Xo, N). Вторичные параметры измерили подключив U1 во вторичную обмотку.

 

Таблица–1

Экспериментальные данные
U1,В	I1,А	P,Вт	U2,В
	0,062

 

 

Таблица–2

Расчётные значения
So,ВА	Zo,Ом	Xo,Ом	Ro,Ом	сosφо	φo, град	αo,град
13,64	3548,387	3186,648	1560,874	0,439883	63,9036	26,0964

 

2.Исследование схемы трансформатора в режиме короткого замыкания.

Собрали схему согласно рис. 2. Вывели пакетный переключатель Т1 в положение «0». Включили стенд тумблером «Сеть». Изменяя первичное напряжение переключателем Т1, установили ток во вторичной обмотке Т4 по амперметру А1 в пределах (0,8-1)А (ручку галетника ЛАТРа Т1 устанавливали только в пределах 0-20В, во избежание выхода из строя элементов схемы). Выключили питание схемы тумблером S9. Включили амперметр А1 в первичную сеть испытуемого трансформатора Т4, согласно рис. 3.

 

 

Рисунок–3.

 

Включили питание схемы тумблером S9. Сняли показания приборов A1, V1, W1. По результатам измерения произвели расчёт параметров схемы замещения трансформатора (Zk, Rk, Xk) и сопротивлений обмоток (R1, X1, R2, X2).

 

Таблица–3

Экспериментальные данные
U1,В	I1,А	P,Вт	I2,А
	0,48		0,55

Таблица–4

Расчётные значения
Sk, ВА	Zk, Ом	Rk, Ом	Xk, Ом	cosφk	φk, град	R1, Ом	R2, Ом	Xk, Ом	Xk, Ом
10,08	43,75	5,501	43,402	0,992	7,223	21,701	6,456	2,750	0,818

 

 

3.Исследование схемы в режиме нагрузки.

Собрали схему согласно рис. 4.

 

 

Рисунок–4.

 

Включили стенд тумблером «Сеть». Включили схему тумблером S9. Установили напряжение на первичной обмотке переключателем Т1, Vф=220В. Изменяя величину сопротивления нагрузки переключателем R4 (положение 1-6), сняли показания приборов V1, A1, W1. Построили внешнюю характеристику U₂= f(I₂).

 

Таблица–5

Экспериментальные данные
I2,А	U2,В	P1,Вт	U1,В	I1,А
0,54				0,32
0,59				0,35
0,65				0,39
0,72				0,44
0,81				0,5
0,95				0,57

 

Коэффициент трансформации равен: n=1.83

 

Таблица–6.

Паспортные данные трансформатора
Sн, ВА	U2н,В	I2Н,А
		0,909

 

Таблица–7. Активная нагрузка.

Расчётные параметры
I2н,А	β	η
0,54	0,594	0,861
0,59	0,649	0,864
0,65	0,715	0,865
0,72	0,792	0,865
0,81	0,891	0,864
0,95	1,045	0,860

 

 

 

Рисунок–5

 

Рисунок–6

 

Вывод: в результате этой работы мы изученили устройство и принцип действия однофазного трансформатора; изучили схему замещения трансформатора и определили её параметры; изучили влияние характера нагрузки на внешнюю характеристику и кпд трансформатора.