- •Лабораторная работа № 1
- •Маркировка выводов обмоток трёхфазного
- •Двухобмоточного трансформатора
- •Программа лабораторных исследований
- •Пояснения к исследованиям
- •Определение выводов, принадлежащих одной обмотке
- •Измерение сопротивлений обмоток постоянному току
- •Определение обмоток вн и нн
- •Определение обмоток, находящихся на одном стержне
- •Определение физических начал и концов обмоток
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •Определение коэффициента трансформации
- •Опыт короткого замыкания
- •Обработка результатов лабораторных исследований Опыт холостого хода
- •Объяснение полученных результатов
- •Опыт короткого замыкания
- •Объяснение полученных результатов
- •Изменение вторичного напряжения
- •Коэффициент полезного действия
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчёта
- •Выполнение схем и групп соединений обмоток Тр. Проверка групп соединений
- •Исследование параллельной работы трансформаторов
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Исследование силовых трёхфазных трансформаторов Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электромеханика»
Изменение вторичного напряжения
Алгебраическая разность между величинами вторичного напряжения на холостом ходу и под нагрузкой при неизменном первичном напряжении называется изменением вторичного напряжения Тр. Изменение вторичного напряжения обычно выражают в процентах от величины вторичного напряжения на ХХ.
Величину при номинальном первичном напряжении приближенно можно выразить через параметры Тр, величину и характер нагрузки:
,
где ; здесь – ток во вторичной обмотке; – номинальный вторичный ток; ; – угол сдвига вектора вторичного тока от вектора вторичного напряжения (определяется нагрузкой Тр).
Рисунок 2.4 – Зависимость изменения вторичного напряжения Тр
от характера нагрузки при номинальном токе ( )
Для исследуемого Тр построить зависимость при , (рисунок 2.4). Как видно из рисунка 2.4, при нагрузке ёмкостного характера вторичное напряжение может повышаться по сравнению с его величиной на холостом ходу.
Коэффициент полезного действия
Коэффициентом полезного действия (КПД) Тр называют отношение отдаваемой со вторичной обмотки активной мощности к подведённой к первичной обмотке активной мощности
,
где ; ;
– номинальная полная мощность Тр (указывается в паспортных данных); – величины, полученные ранее на основании опытов ХХ и КЗ соответственно; – потери активной мощности в Тр.
При расчёте КПД по записанному выше выражению учитываются потери в обмотках, потери в конструктивных элементах, вызванные полями рассеяния, и магнитные потери от основных потоков. При этом не учитывается изменение вторичного напряжения и основных магнитных потерь в зависимости от нагрузки, т.к. это пренебрежимо мало сказывается на величине КПД.
Дифференцируя зависимость по , получим, что независимо от характера нагрузки КПД достигает максимума при условии
,
т.е. при равенстве постоянных потерь (не зависящих от нагрузки – основных магнитных потерь) и переменных потерь (зависящих от нагрузки – потерь в обмотках).
Рассчитать и построить зависимость КПД исследуемого Тр от величины нагрузки для случаев и (рисунок 2.5) и вычислить максимальные значения КПД для указанных случаев.
КПД силовых Тр в номинальном режиме при мощности составляет порядка 0,95–0,99 (большие значения КПД относятся к трансформаторам большей мощности).
Рисунок 2.5 – Зависимость КПД от нагрузки при разных значениях
Контрольные вопросы
Ответы на первые четыре вопроса необходимо дать перед выполнением лабораторной работы, ответы на остальные вопросы – при защите лабораторной работы.
Что такое коэффициент трансформации? Приведите формулы для вычисления коэффициента трансформации через числа витков, ЭДС и токи. Как проводится экспериментальное определение коэффициента трансформации?
Поясните схему проведения опыта ХХ, назначение Тр тока и др. элементов схемы, порядок проведения опыта ХХ. Характеристики ХХ и основные величины, полученные из опыта.
Поясните схему и порядок проведения опыта КЗ, характеристики КЗ и величины, полученные из опыта.
Дайте определение напряжению короткого замыкания, назовите его составляющие. Как измерить uk?
Какие потери можно определить из опыта ХХ? От чего зависят потери и ток холостого хода?
Как проводится определение характеристик КЗ? Какие потери можно определить из опыта КЗ? От чего зависят потери КЗ?
Что такое T-образная схема замещения Тр, каков физический смысл ее элементов?
Как определяется КПД трансформатора? Назовите виды потерь в Тр. Как определяется и что характеризует коэффициент мощности Тр?
Как определить изменение вторичного напряжения в силовом Тр? От чего оно зависит?
10.Приведите систему уравнений для установившегося режима в комплексной форме.
11.Нарисуйте векторную диаграмму Тр.
Кроме того, следует ответить вопросы 1,2,8–12 к лабораторной работе № 1.