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

1. 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.

2. 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 U_ih (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.