Методичка Электротехника укр 2013

31

одночасно з виникненням струму i2 первинний струм збільшується настільки, щоб компенсувати розмагнічування вторинним струмом. Отже, векторна сума I&1W1 + I&2W2 може вважатися рівною постійній величині I&10W1 – силі намагнічу-

вання струму холостого ходу.

Холостий хід трансформатора має місце, коли коло вторинної обмотки розімкнуте. Оскільки амплітуда потоку Фm при холостому ході залишається

практично постійною, то втрати в сталі магнітопроводу Рст, пропорційні Фm2 , не залежать від навантаження. Потужність P10 , споживана трансформатором в цьому режимі, дорівнює магнітним втратам: P10 = Рст. Це можна прийняти на тій

підставі, щовтратами вміді прихолостому ходіможназнехтувати, через малість струму I10 і відсутності струму I2.

Електричні втрати в трансформаторі (втрати в міді) визначають з досліду короткого замикання. У цьому досліді вторинна обмотка трансформатора замикається накоротко, а напруга на затискачах первинної обмотки знижується до невеликого значення U1k =5 −10%U1Н , при якому струм I1k в первинній обмотці

буде тільки рівним номінальному, незважаючи на коротке замикання вторинної обмотки. Потужність P1k , яку в досліді короткого замикання показує ватметр,

включений у коло первинної обмотки, дорівнює втратам в міді при номінальному навантажувальному режимі ( P1k = PMH ). Втрати в сталі в цьому досліді мі-

зерно малі. ККД трансформатора η визначається як відношення корисної потужності Р2, що віддається в навантаження, до потужності Р1, споживаної трансформатором з живильної мережі:

що напруга U2 на навантаженні змінюється незначно, вираз для к.к.д. можна записати у вигляді:

де Р2Н - номінальна потужність трансформатора.

Значення η для даного трансформатора залежить від β. Прирівнявши нулю похідну від η по β, знайдемо, що ККД трансформатора досягає максимального

Практична частина 1. Дослід холостого ходу. Зібрати коло за схемою рис. 1, де число витків в

додатковій обмотці W3 = 20.

32

Рис. 1

Встановити напругу U1=U1Н. Покази приладів записати в таблицю 1. Коефіцієнти трансформації визначаються за формулами:

2. Дослід короткого замикання. У схемі рис. 1 знизити первинну напругу U1 до нуля. Вторинну обмотку замкнути накоротко і, збільшуючи U1, встановити струм I1=I1k. Показання приладів записати в таблицю 2.

Таблиця 2

3. Визначення ККД трансформатора і його залежності від навантаження. Задавши 5-6 значень коефіцієнта завантаження β, що лежать в діапазоні 0 ... 1, за формулою (1) обчислити відповідні їм значення ККД. Побудувати графік η=f(β).

Контрольні питання

1.Пояснити принцип дії однофазного трансформатора.

2.В якому режимі визначають коефіцієнт трансформації і чому?

33

3.Чому зі збільшенням струму у вторинній обмотці трансформатора збільшується струм і в первинній обмотці?

4.Чому з ростом навантаження вторинна напруга зменшується?

5.Пояснити залежність ККД трансформатора від навантаження.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1.Бессонов А.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1975.

2.Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

3.Морозов А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987.

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………. 3

Лабораторна робота №1. Вивчення електровимірювальних приладів без-

посередньої оцінки……………………………………………………………... 6

Лабораторна робота № 2. Три роди опорів у колі синусоїдального змінного струму…………………………………………………………………………… 9

Лабораторна робота № 3. Послідовне з'єднання активного, індуктивного та ємнісного опорів……………………………………………………………….. 14

Лабораторна робота № 4. Паралельне з'єднання активного і реактивного опорів……………………………………………………………………………. 18

Лабораторна робота № 5. Трифазні кола змінного струму………………….. 21 Лабораторна робота № 6. Вимір активної потужності трьохфазної системи. 26 Лабораторна робота № 7. Дослідження однофазних трансформаторів…….. 30

Рекомендована література……………………………………………………... 33