Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА»
Лабораторная работа
по дисциплине
«Электрические машины»
Исследование однофазного трансформатора
Выполнили:
Студент группы ЭС -12
Сурков А.В.
Проверил:
Преподаватель
Уснунц-Криггер Т.Н.
г. Выкса
2014
Цель работы
Целью работы являются:
- изучение конструкции однофазного трансформатора и методов его математического описания;
- проведение опытов холостого хода и короткого замыкания трансформатора, снятие внешней и мощностной (зависимости КПД от нагрузки) характеристик при активной нагрузке;
- расчёт параметров схемы замещения трансформаторов по данным опытов холостого хода и короткого замыкания;
- построение векторной диаграммы для номинального режима работы.
Описание оборудования
Автотрансформатор А1 используется в качестве источника регулируемого синусоидального напряжения промышленной частоты.
Один из трансформаторов трёхфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.
Измерение тока и напряжения испытуемого трансформатора осуществляется с помощью блока мультиметров P1.
Активная и реактивная мощности, потребляемые трансформатором, измеряются посредством блока измерения мощности P2.
Реостат А13 ограничивает ток первичной обмотки при снятии характеристики короткого замыкания и используется в качестве активной нагрузки при снятии внешней и мощностной характеристик.
Перечень используемого оборудования, представленного на схемах, приведён в таблице 1.
Таблица 1- Перечень используемого оборудования
|
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
A1 |
Регулируемый автотрансформатор |
318.1 |
~0…240 В / 2 А |
|
A2 |
Трёхфазная трансформаторная группа |
347.1 |
3х80 В∙А; 230 В /242, 235, 230, 220, 133, 127 В |
|
A13 |
Реостат |
323.2 |
2x0…100 Ом/ 1 А |
|
P1 |
Блок мультиметров |
508.2 |
3 мультиметра 0…1000 В / 0…10 А / 0…20 М0м |
|
P2 |
Измеритель мощностей |
507.2 |
15; 60; 150; 300; 600 В/ 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А |
1 Снятие характеристик холостого хода
При отключенном питании соберем схему рисунок 1.
Рисунок 1 – Электрическая схема соединений для снятия характеристик холостого хода
Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, изменяем напряжение U на выводах первичной обмотки в диапазоне 0…240 В, заносим показания вольтметра P1.1 (напряжение U), амперметра P1.2 (ток Io) первичной обмотки и ваттметра P2 (активная Po и реактивная Qo мощности холостого хода) в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты измерений и расчёта в опытах холостого хода
|
Напряжение U, В |
50 |
80 |
100 |
150 |
200 |
220 |
230 |
|
Ток хол. хода I0 , A |
0,002 |
0,006 |
0,009 |
0,016 |
0,028 |
0,04 |
0,05 |
|
Активная мощность, P0, Вт |
0,18 |
0,38 |
0,58 |
1,24 |
2,2 |
2,7 |
3,5 |
|
Реактивная мощность, Q0, Вар |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,9 |
4 |
9 |
16 |
|
cos φ0 |
0,964 |
0,967 |
0,968 |
0,809 |
0,482 |
0,287 |
0,214 |
Производим вычисления коэффициента мощности холостого хода по формуле
.
Используя данные таблицы 2, строим характеристики холостого хода.
Рисунок 2 – Характеристика холостого хода трансформатора
Рисунок 3 – Характеристика холостого хода трансформатора
Рисунок 4 – Характеристика холостого хода трансформатора