2. Подготовка к работе.

2.1. Изучить конструкцию и принцип действия однофазного трансформатора.

2.2. Записать выражение для ЭДС, индуктированной в первичной и вторичной обмотках трансформатора. Выразить коэффициент трансформации через напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора при холостом ходе. Записать выражения для коэффициента полезного действия трансформатора на основании опытов холостого хода и короткого замыкания .

2.3. Построить качественно векторные диаграммы трансформатора при активной, индуктивной и ёмкостной нагрузках соответственно.

2.4. Подготовить бланк отчёта о лабораторной работе с ответами на вопросы подраздела 2 и необходимыми схемами и таблицами к подразделу 3.

3. Рабочее задание.

3.1. Провести опыт холостого хода трансформатора. Для этого собрать электрическую цепь, схема которой приведена на рис.1. При сборке схемы использовать источник переменного напряжения ~ 0 ~ 240 В и трансформатор Тр, расположенные на панелях № 2 и № 3 стенда.

Рис.1

3.2. После проверки схемы преподавателем регулятор автотрансформатора на панели № 2 стенда поставить в крайнее левое положение, включить автомат OF, включить источник питания ~ 0 – 240 В, установить напряжение на входе схемы равным номинальному напряжению первичной обмотки трансформатора. Данные опыта занести в табл. 1.

Таблица 1

Опыт				Расчет
U10, В	I0, А	Р10, Вт	U20, В	Cos φ0	U10/U20

3.3. Рассчитать по данным опыта п. 3.2 значение коэффициента мощности и коэффициента трансформации при холостом ходе. Данные расчёта занести в табл. 1.

3.4. Повторить опыт и расчёт по пп. 3.2 и 3.3 при отключенном вольтметре V2. Результаты опыта и расчёта записать в табл. 2. Значение U₂₀ взять из табл. 1.

Включить источник напряжения и вывести автотрансформатор на нуль. Сравнить результаты опыта и расчёта с данными табл. 1 и 2. Объяснить влияние вольтметра V2на результаты опыта.

Таблица 2

Опыт				Расчет
U10, В	I0, А	Р10, Вт	U20, В	Cos φ0	U10/U20

3.5. Провести опыт короткого замыкания трансформатора. Для этого собрать электрическую цепь, схема которой приведена на рис. 2. При сборке схемы использовать источник переменного напряжения ~ 0 – 240 В и трансформатор Тр, расположенные на панелях № 2 и № 3.

Рис. 2.

3.6. После проверки схемы преподавателем регулятор автотрансформатора на панели № 2 стенда поставить в крайнее левое положение, включить источник питания ~ 0 - 240 В. Установить напряжение на входе схемы таким, чтобы в первичной и вторичной обмотках трансформатора протекали номинальные токи. Данные опыта занести в табл. 3. После окончании опыта отключить источник напряжения.

Таблица 3

Опыт				Расчет
U10, В	I0, А	Р10, Вт	U20, В	Cos φ0	U10/U20

3.7. Рассчитать значение коэффициентов мощности и трансформации при коротком замыкании трансформатора. Результаты расчёта записать в табл. 3.

3.8. Провести опыт нагрузки трансформатора. Для этого собрать электрическую цепь, схема которая показана на рис. 3. При сборке схемы использовать источник напряжения ~ 0 – 240 В, трансформатор Тр и резистивные элементы, расположенные на панелях № 2, № 3 и № 4 стенда.

3.9. После проверки схемы преподавателем при полностью выведенном автотрансформаторе и разомкнутых ключах KI – К9 включить источник напряжения ~ 0 – 240 В и установить на входе схемы напряжение, равное номинальному, для первичной обмотки. Замкнуть ключ КI. Постепенно увеличивая нагрузку до номинальной, записать показание приборов, произведя 6 – 8 замеров. Данные опытов занести в табл. 4. Отключить ключи KI – K9 и источник напряжение.

Таблица 4

Характер нагрузки	Опыт					Расчет
Активная Емкостная	U1,В	I1,B	U2,B	I2,A	P,Вт	cosφ1	ɳ(%)

3.10. Рассчитать коэффициент мощности и КПД трансформатора под нагрузкой. Результаты расчёта занести в табл. 4.

3.11. Повторить опыт по п. 3.9. для ёмкостной нагрузки, в качестве которой использовать магазин ёмкостей, расположенный на панели № 3 стенда. Результаты опытов и расчёта занести в табл. 4.

3.12. По результатам пп. 3.9 – 3.11 построить графики зависимости U₂ трансформатора от нагрузки (внешние характеристики) в координатах ∆U₂ (%) = F (β), где β = I₂/I_2н для различного характера нагрузки.

3.13. Провести измерение омического сопротивления обмоток трансформатора на постоянном токе. Для этого собрать электрическую цепь, схема которой приведена на рис. 4. При сборке схемы использовать источник постоянного напряжения 0 – 240 В, трансформатор Т, расположенные на панелях № 2 и № 3 стенда.

Рис. 4

3.14. Перед включением источника напряжения регулятор автотрансформатора поставить в левое крайнее положение. Включить источник напряжения 0 – 240 В, и постепенно увеличивая напряжение, измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток при нескольких значениях тока. Данные опытов и расчётов занести в табл. 5.

Таблица 5

Первичная обмотка			Вторичная обмотка
Опыт		Расчёт	Опыт		Расчёт
U1,B	I1,B	R1 = U1/I1	U2,B	I2,A	R2 = U2/I2

3.15. Рассчитать и построить график зависимости КПД трансформатора от нагрузки при активной нагрузке. Значение омического сопротивления обмоток трансформатора брать при тех же значениях токов, что и в опыте с активной нагрузкой.