Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Электрооборудование автомобилей и электромеханика»
Отчет о лабораторной работе Т1
«Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора по методу холостого хода и короткого замыкания»
по дисциплине
«Электромеханика»
Руководитель: Леунова Е.М.
Исполнитель: Бригада №1
Группа: ЭС-201
Тольятти 2009
Цель и задачи лабораторной работы
Цель: достичь глубокого понимания физических процессов в режимах холостого хода и короткого замыкания трансформаторов и приобрести навыки экспериментального исследования работы трансформаторов в этих режимах.
Задачи работы: Изучить устройство стенда и способы управления им, методику экспериментального исследования трансформаторов в опытах холостого хода и короткого замыкания.
Программа работы
2.1. Изучить электрическую схему лабораторного стенда, возможность регулирования питающего напряжения.
2.2. Собрать схему и провести опыт холостого хода. Сделать необходимые вычисления, получить характеристики и объяснить их ход.
2.3. Собрать схему и провести опыт короткого замыкания. Сделать необходимые вычисления, получить характеристики и объяснить их ход.
3. Описание лабораторной установки
В данной лабораторной работе исследуется повышающий трехфазный двухобмоточный трансформатор. Конструкция магнитопровода - стержневая. Работа выполняется на универсальном лабораторном стенде. Схема стенда приведена на рисунке 1. Питание на обмотку НН трансформатора подается от сети включением автомата А через регулятор напряжения РН. В качестве РН используется трехфазный автотрансформатор, расположен он на полу под столом стенда.
Рисунок 1. Схема лабораторного стенда
С целью использовать стенд для других исследований трансформатора в цепи обмотки НН предусмотрен разрыв, исключить который можно поставив перемычки.
Для измерения в цепи питания предусмотрен комплексный измерительный прибор К-50, позволяющий выполнять измерения в трех фазах. Для более точного измерения напряжений в трансформаторе на стенде предусмотрены вольтметры с переносными щупами.
Переключатель "Пн" ставится в положение "Х.Х.", переключатель "П" включен, остальные элементы на стенде в данной работе не используется.
4. Результаты работы
4.1. Опыт холостого хода
Чтобы провести опыт холостого хода трансформатора, при разомкнутой обмотке ВН к обмотке НН подводят регулируемое с помощью регулятора напряжения (РН) напряжение в пределах от 0,3 до 1,1 Uih (рисунок 2).
Рисунок 2. Схема соединений для опыта холостого хода
Обмотки соединены по схеме . Измеряют первичное напряжение U10, ток I0, мощность Р0, а также вторичное напряжение U20. Измерения проводят в трех фазах, так как ток холостого хода насыщенного стержневого трансформатора несимметричен и несинусоидален. Показания приборов записывают в таблице 1. Целесообразно сделать не менее 8 замеров.
Коэффициент трансформации:
Ток холостого хода в процентах:
Сопротивление холостого хода:
Составляющие сопротивления холостого хода:
активная:
реактивная:
Коэффициент мощности холостого хода:
Таблица 1. Измерения в опыте холостого хода
№ изм. |
Измерения |
|||||||||||
Uав, В |
Uвс, В |
Uса, В |
UAB, В |
UBC, В |
UCA, В |
Iа, А |
Ib, А |
Iс, А |
Ра, Вт |
Рв, Вт |
Рс, Вт |
|
1 |
20 |
23 |
22 |
40 |
40 |
40 |
0,015 |
0,015 |
0,002 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
2 |
40 |
44 |
42 |
120 |
120 |
120 |
0,035 |
0,025 |
0,042 |
1 |
1,5 |
1,5 |
3 |
60 |
63 |
62 |
170 |
170 |
170 |
0,062 |
0,045 |
0,07 |
1,7 |
2 |
3,5 |
4 |
80 |
83 |
82 |
230 |
230 |
230 |
0,115 |
0,08 |
0,125 |
3 |
4 |
6 |
5 6 |
100 |
103 |
102 |
295 |
298 |
290 |
0,385 |
0,27 |
0,34 |
5 |
5 |
15 |
6 |
127 |
129 |
128 |
380 |
380 |
380 |
1,5 |
1,075 |
1,25 |
3,75 |
-6,25 |
45 |
Таблица 2. Вычисления в опыте холостого хода
№ изм. |
Вычисления |
||||||||
U10, В |
U20, В |
I0 А |
Р0, Вт |
соs φ0 |
Zо, Ом |
Rо, Ом |
Х0, Ом |
К |
|
1 |
37,5 |
40 |
0,013 |
1,5 |
1,025 |
1665 |
2959 |
j2446 |
0,94 |
2 |
72,7 |
120 |
0,034 |
4 |
0,934 |
1235 |
1153 |
443 |
0,01 |
3 |
106,8 |
170 |
0,059 |
7,2 |
0,66 |
1045 |
689 |
786 |
0,63 |
4 |
141,5 |
230 |
0,107 |
13 |
0,496 |
764 |
378 |
664 |
0,62 |
5 |
176,1 |
294 |
0,332 |
25 |
0,247 |
306 |
76 |
296 |
0,60 |
6 |
221,7 |
380 |
1,275 |
42,5 |
0,087 |
100 |
9 |
96 |
0,58 |
Рисунок 3. Зависимости I0, P0, cos 0, z0 = f(U10) в опыте холостого хода.