ЛАБЫ ВСЕ ПРИНЯТЫ / 1 лб

Рис. 9 Зависимость ∆U от угла ф

Вывод: изучили основные элементы конструкции, принцип действия трансформатора; провели опыты холостого хода и короткого замыкания; исследовали эксплуатационные характеристики. Построили графики зависимостей тока, мощности и коэффициента мощности от напряжения при различных режимах работы.

коэффициент полезного действия трансформатора имеет максимальное значение при нагрузке, когда потери в обмотках равны потерям в стали. Из кривой η(β) видно, что трансформатор имеет практически постоянный коэффициент полезного действия в широком диапазоне изменения нагрузки от 0,5 до 1,0. При малых нагрузках η трансформатора резкого снижается.

Поскольку уравнение равновесия ЭДС в первичной обмотке содержит векторные величины, напряжение на вторичной обмотке зависит и от тока нагрузки, и от характера этой нагрузки: активная ли она, индуктивная или емкостная. О характере нагрузки свидетельствует величина угла сдвига фаз между током через нагрузку и напряжением на нагрузке.

Внешняя характеристика – это зависимость напряжения на выводах трансформатора от тока, протекающего через нагрузку, подключенную к этим выводам, т.е. зависимость U2=f(I2) при U1=const. Вследствие наличия в обмотках трансформатора активных (r1 и r2) и реактивных (x1 и x2) сопротивлений напряжение на зажимах трансформатора при изменении величины нагрузки изменяется, причем степень изменения зависит от характера нагрузки и выглядит следующим образом

Как видно, характеристики линейные и жесткие. Жесткость характеристик, т.е. слабая зависимость функции (U2) от аргумента (Kн), объясняется тем, что сопротивление обмоток невелико (uк≈5-15%), а основной магнитный поток мало зависит от нагрузки. При активной (φ2=0) и активно-индуктивной (φ2>0) нагрузке характеристики всегда падающие, при активно-емкостной (φ2<0) нагрузке могут быть возрастающими ( uкрsinφ2 становится отрицательным).

Зависимость кпд от коэффициента нагрузки. Сначала резко возрастает, затем плавно начинает убывать

При значении угла -45 градусов наблюдается минимальное падение напряжения. Это емкостная нагрузка

Максимальное падение напряжения наблюдается при значении угла 45 градусов. Это индуктивная нагрузка

Опыт холостого хода трансформатора проводят для определения коэффициента трансформации, мощности потерь в стали и параметров намагничивающей ветви схемы замещения

Характеристика имеет нелинейный вид, причем при росте напряжения из-за насыщения сердечника, Хм уменьшается, вследствие чего I0

растет быстрее U 1 , но вначале характеристика линейна. Потери холостого хода P0 изменяются примерно пропорционально U12 такой

закон изменения P0 следует из того, что магнитные потери в сердечнике

при f1 const пропорциональны В2 , а т.к. В ~Фт ~U , то следовательно, P0

~U12 . С увеличением напряжения U 1 коэффициент мощности cos 0

уменьшается, т.к. ток I0 (реактивная составляющая) растет быстрее U 1 ,

и, следовательно, знаменатель дроби возрастает быстрее, чем числитель

Потери холостого хода трансформатора Рх слагаются из магнитных потерь, т.е. потерь в активном материале (стали магнитной системы,

потерь в стальных элементах конструкции остова трансформатора,

вызванных частичным ответвлением главного магнитного потока,

основных потерь в первичной обмотке, вызванных током холостого хода, и диэлектрических потерь в изоляции.

Опыт проводится для определения номинального значения тока вторичной обмотки, мощности потерь в проводах и падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.

Номинальные величины характеристик короткого замыкания это: ток короткого замыкания, потери кз, коэффициент мощности кз.

Так как индуктивное сопротивление x1 и x2' определяются потоками

рассеяния, которые в основном замыкаются по воздуху или маслу, то

обмоток r1 и r2 также постоянны. Поэтому и Z К const .Отсюда, следует,

(магнитная цепь трансформатора не насыщена. Потери при коротком

основных электрических потерь в обмотках и добавочных потерь от

трансформатора не насыщена и его параметры, в идеале, то коэффициент мощности не меняется.

Потерями короткого замыкания Рк называется мощность, определяемая по ваттметру при проведении опыта короткого замыкания. Основную часть потерь короткого замыкания, составляют электрические потери в обмотках или, точнее, в обмоточных проводах. Кроме электрических потерь в обмотках, в состав потерь короткого замыкания входят также добавочные потери в проводах, стенках бака и деталях конструкции и потери в отводах.