11869

Исследование однофазного двухобмоточного трансформатора

Лабораторная работа

Энергетика

Цель работы Проведение опытов холостого хода и короткого замыкания и расчет по данным этих опытов параметров схемы замещения и некоторых других зависимостей характеризующих работу трансформатора при нагрузке а также поведение трансформатора при внезапном ко

Русский

2013-04-14

316.5 KB

83 чел.

  1.  Цель работы
    1.  Проведение опытов холостого хода и короткого замыкания и расчет по данным этих опытов параметров схемы замещения и некоторых других зависимостей, характеризующих работу трансформатора при нагрузке, а также поведение трансформатора при внезапном коротком замыкании вторичной обмотки.
  2.  Программа работы
    1.  Исследовать трансформатор в режиме опыта короткого замыкания:
    2.  Исследовать трансформатор в режиме холостого хода:
    3.  Снять внешнюю характеристику трансформатора при активной нагрузке и сравнить её с расчетной.
    4.  Рассчитать КПД трансформатора и построить зависимость КПД от коэффициента нагрузки.
    5.  Рассчитать ток внезапного короткого замыкания.
    6.  Исследовать параллельную работу двух однофазных трансформаторов.
  3.  Приборы и оборудование

В лабораторной работе используются следующие модули:

  •  модуль питания стенда (МПС);
  •  модуль питания (МП);
  •  модуль измерителя мощности (МИМ);
  •  модуль автотрансформатора (ЛАТР);
  •  модуль однофазных трансформаторов (МОТ);
  •  силовой модуль (СМ);
  •  модуль ввода/вывода (МВВ).
  1.  Порядок выполнения работы
    1.  Перед проведением работы необходимо привести модули в исходное состояние.
    2.  В работе используется однофазный двухобмоточный трансформатор, каталожные данные которого приведены в Приложении А.
    3.  Для проведения данной работы на персональном компьютере должно быть загружено ПО Labdrive и выбрана соответствующая лабораторная работа. Опыт короткого замыкания:

Опыт короткого замыкания проводят при пониженном напряжении U1K, при котором ток в первичной обмотке трансформатора .

Схема для проведения опыта короткого замыкания трансформатора представлена на рисунке 1.


Рисунок 1 – Схема для проведения опыта короткого замыкания.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить последовательно автоматические выключатели QF1 модуля питания стенда и QF2 модуля питания;
  •  включить кнопку «Сеть» МИМ;
  •  включить переключатель SA1 модуля ЛАТР. Установить такое напряжение, при котором ток первичной обмотки трансформатора примерно равен номинальному току первичной обмотки трансформатора:  (Приложение А),

где  – полная номинальная мощность трансформатора, ВА.

Данные опыта занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Данные опыта

Данные опыта

Расчётные данные

U

I

PК

zК

rК

xК

UК

UКA

UКR

В

А

Вт

Ом

Ом

Ом

%

%

%

Из-за погрешности измерения активной мощности при опыте короткого замыкания PК, значения индуктивного сопротивления  могут получиться отрицательными.

В этом случае потери короткого замыкания могут быть получены через сопротивления обмоток трансформатора:

,

где kкоэффициент трансформации трансформатора (Приложение А).

Расчётные данные.

Коэффициент мощности при опыте короткого замыкания: .

Полное, активное и индуктивное сопротивления трансформатора при опыте короткого замыкания (приводят к расчетной рабочей температуре 75° С): ; ;

; ; .

Напряжение короткого замыкания в процентах, активная и реактивная составляющие, %:  .

  1.  Опыт холостого хода

Схема для проведения опыта холостого хода представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема для проведения опыта холостого хода

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  включить последовательно автоматические выключатели QF1 модуля питания стенда и QF2 модуля питания;
  •  включить кнопку «Сеть» МИМ.
  •  перевести переключатель SA1 модуля автотрансформатора переводится в верхнее положение и рукояткой устанавливается выходное напряжение ~220 В.

Данные опыта занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Данные опыта

Данные опыта

Расчётные данные

U1

I0

P0

U20

К

zm

rm

xm

I0*

В

А

Вт

В

Ом

Ом

Ом

После проведения опыта ручку автотрансформатора установить в крайнее левое положение, тумблер SA1 перевести в нижнее положение, отключить автоматы QF1,QF2.

Расчётные данные.

Коэффициент трансформации трансформатора .

Полное, активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура «Т» – образной схемы замещения трансформатора, Ом ; ;

.

Коэффициент мощности при опыте холостого хода трансформатора .

Ток холостого хода трансформатора в долях номинального тока первичной обмотки трансформатора , где  – номинальный ток первичной обмотки трансформатора, А: .

  1.  Внешние характеристики трансформатора

Внешние характеристики представляют собой зависимости вторичного напряжения трансформатора от тока нагрузки U2 = f(i2) при U1 = U1H = const; . Схема для снятия внешних характеристик представлена на рисунке 3.

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞», что соответствует режиму холостого хода трансформатора;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  изменением положения переключателя SA1 модуля МОТ увеличивать нагрузку до тех пор, пока ток вторичной обмотки приблизительно не будет равен номинальному току:  (Приложение А).

Рисунок 3 – Схема для снятия внешней характеристики трансформатора

Данные опыта занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные опыта

Данные опыта

Расчётные данные

U1

U2

I2

КТР

КНГ

I1

В

В

А

А

По расчетным данным построить внешнюю характеристику трансформатора и зависимость КПД трансформатора от коэффициента нагрузки:

.

Опытную и расчетную внешние характеристики трансформатора следует представить на одном графике и проанализировать их.

Расчетное значение вторичного напряжения U2 при нагрузке в зависимости от коэффициента нагрузки находят из выражения: , где  – напряжение вторичной обмотки трансформатора на холостом ходу (принимается из опытных данных), В.

Процентное изменение вторичного напряжения трансформатора: , где  = 1 для чисто активной нагрузки.

  1.  Коэффициент полезного действия трансформатора

Коэффициент полезного действия трансформатора определяют только расчетным путем:

,

где  – потери холостого хода при номинальном напряжении первичной обмотки трансформатора, Вт;  – потери короткого замыкания при номинальном токе, приведенные к температуре 750 С, Вт: .

  1.  Ток внезапного короткого замыкания

По данным опыта короткого замыкания и найденным параметрам расчетным способом могут быть определены установившийся и ударный ток внезапного короткого замыкания, А: ,  .

Уравнение кривой тока: .

  1.  Параллельная работа двух однофазных трансформаторов

Схема для исследования параллельной работы двух однофазных трансформаторов представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема для исследования параллельной работы двух однофазных трансформаторов

Опыт проводится в следующей последовательности:

  •  переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞»;
  •  включить автоматические выключатели QF1 и QF2 модулей питания;
  •  изменяя положение переключателя SA1 модуля МОТ, увеличивать нагрузку до тех пор, пока ток нагрузки приблизительно не будет равен номинальному току.

Данные опыта занести в таблицу 4.

Таблица 4 – Данные опыта

I1

U1

I21

I22

I2

U2

А

В

А

А

А

В

После проведения опыта переключатель SA1 модуля МОТ установить в положение «∞», отключить автоматические выключатели QF2, QF1.

По данным таблицы 4 построить следующие зависимости: U2=f(I2), U2=f(I21), U2=f(I22) при U1 = const.

  1.  Контрольные вопросы
    1.  Почему ток холостого хода трансформатора очень мал и составляет несколько процентов от номинального тока?
    2.  Как объяснить, что при опыте короткого замыкания ?
    3.  Чем объяснить, что КПД трансформатора, как правило, определяют расчетным способом?
    4.  Можно ли включать в параллельную работу два трансформатора с разными параметрами?
    5.  Как правильно включить трансформаторы на параллельную работу?

Назовите достоинства и недостатки параллельной работы трансформаторов?

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77766. Особенности формирования финансовых результатов деятельности строительных организаций 19.52 KB
  Учет и оформление реализации сдачи строительных работ. В рыночных условиях финансовый результат является наиболее существенным показателем эффективности работы строительной организации. Конечный финансовый результат балансовая прибыль или убыток деятельности строительной организации складывается из: финансовый результат строительномонтажных организаций от сдачи заказчику финансового результата от сдачи заказчику объектов работ и услуг предусмотренных договорами; реализации на сторону основных средств и...
77767. Экономическая сущность строительной деятельности и ее правовые основы 21.54 KB
  Виды строительства. Продукцией капитального строительства являются вводимые в действие и принятые в установленном порядке производственные мощности и объекты непроизводственного назначения. Более 70 отраслей национальной экономики обслуживают отрасль строительства в ней используется около 20 продукции черной металлургии большая часть продукции промышленности строительных материалов конструкций деталей и др. Отрасль строительства объединяет деятельность проектноизыскательских научноисследовательских организаций предприятий...
77768. Договорные отношения в строительстве 15.26 KB
  Понятие и содержание договора строительного подряда. Функции договора строительного подряда и его особенности. В тексте договора не должны содержаться пункты противоречащие законодательству а также не относящиеся к взаимоотношениям сторон по договору. Общие правила и положения о договорах подряда регламентируются ГК РК ст.
77769. Особенности учета в строительной деятельности 18.71 KB
  Для успешного управления строительной организацией необходимо знать что строить в каком количестве и во что обходится выполнение определенных строительных работ возведение объекта строительства и т. Например определяется не только объем выполненных работ но и их себестоимость издержки обращения полученный доход и т. К настоящему моменту можно выделить следующие основные задачи бухгалтерского учета строительной организации: формирование полной и достоверной информации о деятельности строительной организации и ее имущественном...
77770. Учет источников финансирования капитальных вложений в строительстве 28.33 KB
  При учете амортизационных отчислений использование данного источника не отражается на синтетических счетах т. По дебету счета отражается начисление амортизации за отчетный период по объектам по кредиту счета отражается использование амортизации по тем суммам которые были учтены как затраты на строительство или как выплаты авансов подрядчикам. Застройщику на строительство объектов в порядке долевого участия от участников поступают деньги на счета по учету денежных средств. При этом...
77771. Сметная стоимость строительной продукции 24.82 KB
  Методы определения сметной стоимости строительства. Сметная стоимость строительства это денежные средства сумма которых определяется на основе проектных материалов. Сметная стоимость строительства ССС является основой для определения размера инвестиционных средств на строительство формирования цен на строительную продукцию служит ориентиром при осуществлении закупа подрядных строительных услуг заказчиком с целью заключения договора подряда расчетов за выполненные подрядные работы согласно действующему законодательству РК. В...
77772. Электронные системы программного управления 2.18 MB
  На сегодняшний день практически каждое предприятие занимающееся механической обработкой имеет в своем распоряжении станки с ЭСПУ. Применение станков с ЭСПУ позволило качественно изменить металлообработку получить большой экономический эффект а также повысить производительность труда...
77773. Разработка маркетинговой стратегии на примере ЧП «Автомотошкола» 200.15 KB
  Теоретические основы разработки маркетинговой стратегии предприятия Понятие и виды маркетинговой стратегии Стратегический анализ как основа разработки стратегии Последовательность этапов формирования стратегии Алгоритм разработки стратегии...
77774. Разработка и обоснование комбинированного маршрута в Национальный парк Таганай 158.77 KB
  Национальный природный парк «Таганай» – один из самых молодых национальных парков России. Парк находится в одном из наиболее уникальнейших уголков Южного Урала – в районе Таганайского горного узла, чуть севернее старинного уральского города Златоуста, на границе Европы и Азии.