Обработка результатов измерений.

Перед каждой таблицей представить электрическую схему соединения.
Для режимов работы 4.1; 4.2.; 4.3 построить топографические диаграммы напряжений, совмещённые с векторными диаграммами токов.

5.1. 4-х проводная симметричная активная нагрузка (Рис.4.3).

Рис. 4.3 4-х проводная активная нагрузка

= ;

;

Построить векторную диаграмму.

5.2. 4- х проводная несимметричная нагрузка (Рис.4.4).

 Рис. 4.4. 4-х проводная несимметричная нагрузка

.

Построить векторную диаграмму.

.3 .3-х проводная несимметричная нагрузка (Рис.4.5).

 Рис.4.5. 3-х проводная несимметричная нагрузка

 

 ‒ см. таблицу 3.1

Построить векторную диаграмму.

5.4. Изучить (подготовить конспект) устройство, принцип действия приборов индукционной системы (счётчик электрической энергии).

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ОСНОВНЫХ

 ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

 

Цель работы.

1.1. Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора.

1.2. Изучение схемы замещения трансформатора и определения её параметров в опыте холостого хода (х.х.) и короткого замыкания (к.з.).

1.3. Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора.

Описание лабораторной установки.

Исследование однофазного трансформатора производится на наборном поле лабораторной установки, представленном на рис. 4.1.

 

Рис. 4.1. Функциональный блок трансформатора

TV3 – исследуемый трансформатор;

TV2 – ЛАТР;

SA3 – выключатель для подачи напряжения на ЛАТР;

SA4 – замыкает вторичную обмотку трансформатора в опыте х.х.

 

Для выполнения лабораторной работы собирается схема питания ЛАТРа (TV2) – нижний конец ЛАТРа подключается перемычкой к фазе «В». ЛАТР имеет два диапазона регулирования (110⟶260) В; (100⟵0) В. Напряжение на выходе ЛАТРа регулируется двумя переключателями: левым – с шагом 10 В и правым – с шагом 1 В. При этом левый переключатель имеет рабочее положение «0», «10», «20», а правый работает во всех положениях.

Паспортные данные исследуемого трансформатора TV3 представлены
в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Паспортные данные трансформатора

 

 

Sн, ВА	U1н, В	U2н, В	I1н, А	I2н, А
100	220	132	0,45	0,75

 

ВНИМАНИЕ! При выполнении лабораторной работы все выключатели, не используемые в работе, должны быть выключены (тумблер вниз).

Порядок выполнения работы.

3.1. Опыт холостого хода трансформатора (х.х.) выполняется на функциональном блоке лабораторной установки (рис. 4.1). Замыкание контактов осуществляется в соответствии с электрической схемой (рис. 4.2).

                  

Рис. 4.2. Опыт холостого хода трансформатора

При проведении опыта холостого хода трансформатора тумблер SA4 на наборном поле разомкнут (установить в нижнее положение). Замкнуть SA3 и, регулируя TV2, установить номинальное напряжение первичной обмотки
U = 220 B. Показания приборов записать в табл. 4. 2.

 

Таблица 4.2. Опыт холостого хода

 

Измерительные приборы				Расчётные значения
PV3	PV2	PA1	PW1
U10, B	U20, B	I10, A	P0, BT	R0, OM	Z0, OM	X0, OM	n

 

Пользуясь показаниями приборов, определить параметры схемы замещения трансформатора:

 – коэффициент трансформации.

3.2. Опыт короткого замыкания трансформатора (к.з.) выполняется на функциональном блоке лабораторной установки (рис. 4.1). Замыкание контактов осуществляется в соответствии с электрической схемой (рис. 4.3). SA4 – замкнут (вверх); SA3 – замкнуть (вверх).

Переключатель ЛАТРа перевести на синюю шкалу. Изменяя напряжение первичной обмотки, установить ток первичной обмотки трансформатора, соответствующий номинальному току  А.

Результаты измерений записать в табл. 4.3.

Рис. 4.3. Опыт короткого замыкания

Таблица 4.3. Опыт короткого замыкания

Электроизмерительные приборы и измеряемые величины				Расчётные величины
PW1	PA1	PA2	PV3	RК, Ом	XК, Ом	ZК, Ом	R1, Ом	X1, Ом	R2, Ом	X2, Ом
PK, Вт	I1K, А	I2K, А	U1К, В

 

Пользуясь показаниями приборов PW1, PV3, PA2, определить параметры схемы замещения трансформатора:

 (возможно )

Активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора:

3.3. Работа трансформатора под нагрузкой

В качестве нагрузки трансформатора используется цепочка R18, L2 на функциональном блоке лабораторной установки (рис. 4.4). Соответствующая электрическая схема для определения параметров нагрузки представлена на рис. 4.5.

Рис. 4.4. Функциональный блок нагрузки

ВНИМАНИЕ! Тумблер SA 4 должен находиться в выключенном положении (рычажок вниз).

Рис. 4.5. Электрическая схема нагрузки

Установить автотрансформатором TV2 напряжение U = 110 В и записать показания приборов в табл. 4.4.

 

Таблица 4.4. Параметры нагрузки

Экспериментальные данные			Расчётные значения
PV3	PA1	W
U,B	I,A	P,Bт	ZН,Ом	R,Ом	XL2,Ом	RK2

 

Пользуясь показаниями приборов, определить:

R₁₈ = 30 Oм.

На функциональном блоке установки (рис. 4.1) подключить нагрузку трансформатора R18, L2 cогласно рис.4.6. Установить ЛАТРом U_1Н = 220 В, измерить U₂ – напряжение на вторичной обмотке под нагрузкой, сравнить с расчётным значением, I2 – ток вторичной обмотки.

Рис. 4.6. Электрическая схема трансформатора под нагрузкой

 

Таблица 4.5. Работа трансформатора под нагрузкой

 

Эксперимент. данные				Расчётные значения
PV3	PA1	PV2	PA2
, B	, A	, B	, A				, B

 

Рассчитать:

– напряжение на вторичной обмотке;

 потери напряжения;

η – к.п.д. трансформатора под нагрузкой   

где

_k.a. – активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора

_k.p/. – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
трансформатора;

 

3.4. Построить внешнюю характеристику трансформатора

3.5. Показать Т-образную схему замещения трансформатора и указать параметры.

3.6. Изучить устройство, принцип действия однофазного и трёхфазного трансформатора.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5