Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет
имени первого президента России Б.Н. Ельцина»
Кафедра электрических машин
«Исследование трехфазного трехобмоточного трансформатора»
Отчет по лабораторной работе №4
Дисциплина «Электрические машины»
Преподаватель А.Н. Мойсейченков
доцент, канд. техн. наук
Студенты гр. ЭН-390202 Чернышов А.А.
(бригада № 3)
Екатеринбург
2011
Цель работы:
Ознакомиться с методикой определения параметров и характеристик трехфазного трансформатора по данным его испытания в режимах холостого хода и короткого замыкания.
Программа испытаний:
Для всех трех фаз А,В,С снять зависимости вторичного напряжения индукционного регулятора U2=f(α) при симметричной нагрузке.
Определить коэффициент трансформации для каждой фазы в отдельности при разомкнутой вторичной обмотке.
Провести опыт холостого хода со стороны низкого напряжения, используя в качестве регулятора напряжения трёхфазный индукционный регулятор.
Провести опыт короткого замыкания, замкнув вторичную обмотку трансформатора накоротко.
Схемы опытов:
Принципиальная схема испытания индукционного регулятора при симметричной нагрузке.
2. Принципиальная схема испытания индукционного регулятора при несимметричной нагрузке.
3. Принципиальная схема опыта холостого хода трансформатора.
4. Принципиальная схема опыта короткого замыкания трансформатора.
Номинальные данные испытуемого оборудования:
Тр1 Тр2 |
S, кВА |
Uф1, В |
Uф2, В |
Iф1, А |
Iф2, А |
|
|
|
|
|
ИР |
S, кВА |
Uф1, В |
Uф2, В |
Iф1, А |
Iф2, А |
8 |
|
|
|
|
Таблицы экспериментальных и расчетных данных:
- Индукционный регулятор
Для симметричной нагрузки:
Угол поворота α, град |
U2А, В |
U2В, В |
U2С, В |
+120 |
220 |
220 |
220 |
+100 |
190 |
190 |
190 |
+80 |
160 |
160 |
160 |
+60 |
120 |
120 |
120 |
+40 |
80 |
80 |
80 |
+20 |
30 |
30 |
30 |
+4 |
8 |
8 |
8 |
0 |
12.6 |
12.6 |
12.6 |
-20 |
51 |
51 |
51 |
-40 |
100 |
100 |
100 |
-60 |
140 |
140 |
140 |
-80 |
180 |
180 |
180 |
-100 |
210 |
210 |
210 |
-120 |
240 |
240 |
240 |
Вывод: индукционный регулятор конструктивно выполнен в виде асинхронной машины с фазным ротором. Обмотка статора соединяется в звезду и подключается к сети. Выходное напряжение снимается с роторной обмотки, электрически связанной с обмоткой статора. Вторичное напряжение является геометрической суммой фазных напряжений обмоток ротора и статора. Изменяя фазовый угол между этими напряжениями поворотом ротора можно регулировать величину напряжения. По результатам опыта получили, что выходное напряжение меняется от 12.6 до 240 В.Минимальному напряжению соответствует угол 4 град.
Таблица измерения коэффициента трансформации:
Фаза |
Uф1 |
Uф2 |
к= Uф1/ Uф2 |
к= (кА+кВ+кС)/3 |
А |
240 |
120 |
2 |
2 |
В |
240 |
120 |
2 |
|
С |
240 |
120 |
2 |
Опыт холостого хода:
№ п/п |
IА, А |
РА, Вт |
UА, В |
IВ, А |
РВ, Вт |
UВ, В |
IС, А |
РС, Вт |
UС, В |
1 |
0.08 |
8 |
140 |
0.05 |
4 |
140 |
0.07 |
5 |
140 |
2 |
0.09 |
9 |
150 |
0.05 |
5 |
150 |
0.08 |
6 |
150 |
3 |
0.11 |
12 |
160 |
0.06 |
6 |
160 |
0.1 |
6 |
160 |
4 |
0.13 |
14 |
170 |
0.07 |
7 |
170 |
0.12 |
5 |
170 |
5 |
0.17 |
16 |
180 |
0.105 |
8 |
180 |
0.165 |
7 |
180 |
6 |
0.205 |
20 |
190 |
0.13 |
9 |
190 |
0.2 |
8 |
190 |
7 |
0.26 |
26 |
200 |
0.175 |
10 |
200 |
0.26 |
5 |
200 |
8 |
0.35 |
30 |
210 |
0.225 |
12 |
210 |
0.345 |
4 |
210 |
9 |
0.49 |
42 |
220 |
0.32 |
14 |
220 |
0.48 |
4 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ опыта |
U0ср |
I0ср |
P0 |
Cos φ0 |
I0a |
I0р |
Z0 |
r0 |
X0 |
В |
А |
Вт |
|
А |
А |
Ом |
Ом |
Ом |
|
1 |
140 |
0.06 |
17 |
0.67 |
0.04 |
0.044 |
2333.4 |
1574 |
1722.5 |
2 |
150 |
0.07 |
20 |
0.63 |
0.04 |
0.057 |
2142.8 |
1360.5 |
1655.5 |
3 |
160 |
0.09 |
24 |
0.55 |
0.0495 |
0.075 |
1777.8 |
987.65 |
1478 |
4 |
170 |
0.1 |
26 |
0.5 |
0.050 |
0.086 |
1700 |
866.7 |
1462 |
5 |
180 |
0.14 |
31 |
0.41 |
0.057 |
0.128 |
1285.7 |
527.2 |
1172.5 |
6 |
190 |
0.17 |
37 |
0.38 |
0.064 |
0.157 |
1117.6 |
426.7 |
1032 |
7 |
200 |
0.23 |
41 |
0.29 |
0.066 |
0.220 |
869.5 |
258.3 |
830.5 |
8 |
210 |
0.3 |
46 |
0.24 |
0.072 |
0.291 |
700 |
170.4 |
678.9 |
9 |
220 |
0.43 |
60 |
0.21 |
0.090 |
0.42 |
511.6 |
108.2 |
500.1 |
Опыт короткого замыкания:
№ п/п |
IА, А |
РА, Вт |
UА, В |
IВ, А |
РВ, Вт |
UВ, В |
IС, А |
РС, Вт |
UС, В |
1 |
6 |
42 |
16 |
6 |
42.1 |
16.2 |
6 |
41.9 |
15.7 |
2 |
5 |
30 |
13.2 |
5 |
30 |
13.1 |
5 |
30 |
13.2 |
3 |
4 |
20 |
10.6 |
4 |
19.9 |
10.5 |
4 |
20 |
10.5 |
4 |
3 |
10 |
7.8 |
3 |
10 |
7.8 |
3 |
9.9 |
7.8 |
5 |
2 |
5 |
5.2 |
2 |
5 |
5.1 |
2 |
5 |
5.2 |
№ опыта |
Uкср |
Iкср |
Pк |
Cos φк |
Zк |
rк |
Xк |
В |
А |
Вт |
|
Ом |
Ом |
Ом |
|
1 |
15.97 |
6 |
126 |
0.43 |
2.66 |
1.17 |
2.39 |
2 |
13.16 |
5 |
90 |
0.45 |
2.63 |
1.2 |
2.34 |
3 |
10.53 |
4 |
59.9 |
0.47 |
2.63 |
1.25 |
2.31 |
4 |
7.8 |
3 |
29.9 |
0.42 |
2.6 |
1.1 |
2.36 |
5 |
5.16 |
2 |
15 |
0.48 |
2.58 |
1.25 |
2.26 |