Файл: Лабораторная работа 1 исследование двухобмоточного трехфазного трансформатора при симметричной нагрузке.docx

№ опыта	KНГ								Примечание
			P1	P2	ղ	P1	P2	ղ	: ղmax=99.1% : ղmax=98.8%
		Вт	Вт	Вт	%	Вт	Вт	%
1	0	0	0	0	0	0	0	0
2	0.3	4	228.6	224.6	98.3	182.9	178.9	97.8
3	0.6	9	457.2	448.2	98	365.8	356.8	97.5
4	0.9	7.3	685.8	678.5	98.9	548.6	541.3	98.7
5	1.2	8.6	914.4	905.8	99.1	731.5	722.9	98.8

При K_НГ=0, ,т.е. ղ=0.

КПД достигает максимального значения при такой нагрузке, когда суммарные потери в обмотках становятся равными потерям в магнитной системе: , что соответствует .

На основании расчетов постоим график (рисунок 3).

---

Рисунок 3

6. 
   Расчет внешних характеристик
   

Внешняя характеристика – зависимость при , .

При проведении расчетов используются упрощенная схема замещения трансформатора и результаты опыта короткого замыкания. Коэффициент нагрузки изменяют в пределах для не менее пяти по возможности равномерно распределенных значений. Характер нагрузки задается тремя значениями .

Внешняя характеристика трансформатора определяются арифметической разностью между фазным вторичным напряжением при холостом ходе (100%) и падением напряжения в фазе при нагрузке

, где

;

- активная и реактивная составляющие номинального напряжения короткого замыкания.

Результаты расчетов представлены в таблице 1.4.

Таблица 4. Результаты расчетов внешних характеристик

№ опыта	KНГ							Примечание
		,%		,%		,%
1	0	0	100	0	100	0	100	10.2% 5.54% 8.56%
2	0.3	1.3	98.7	2.8	97.2	-0.2	100.2
3	0.6	2.7	97.3	5.7	94.3	-0.4	100.4
4	0.9	3.9	96.1	8.6	91.4	-0.6	100.6
5	1.2	5.3	94.7	11.5	88.5	-0.8	100.8

---

На основании расчетов постоим график (рисунок 4).



Рисунок 4

7. 
   Расчет изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора от характера нагрузки при номинальной ее величине
   

Изменение напряжения вторичной обмотки рассчитывают по выше приведенной формуле при , Представляют в виде таблицы 1.5 и строят зависимость .

Таблица 5. Результаты расчетов изменения напряжения вторичной обмотки от

φ2	град	-90	-75	-60	-45	-30	-15	0
	%	-8.6	-6.8	-4.6	-2.1	0.5	3.1	5.54
φ2	град	15	30	45	60	75	90
	%	7.6	9.1	9.9	10.2	9.7	8.56

На основании расчетов постоим график (рисунок 5).



Рисунок 5

8. 
   Анализ полученных результатов
   

8.1. Характеристики холостого хода

8.1.1 Опыт холостого хода проводится для определения параметров магнитной цепи трансформатора.

8.1.2 Номинальные величины характеристик холостого хода:

---

- ток холостого хода I_0Н;

-мощность _0H;

-коэффициент мощности cos_0H.

8.1.3 Причины поведения каждой из характеристик

­8.1.3.1 Характер кривой тока холостого хода определяется изменением его реактивной составляющей, создающей основной магнитный поток в трансформаторе. По мере насыщения магнитной системы реактивная составляющая тока холостого хода растет быстрее напряжения, и кривая отгибается кверху.

­8.1.3.2 Магнитные потери практически пропорциональны квадрату индукции и частоте в степени 1,3. В режиме холостого хода частота остается постоянной, индукция изменяется пропорционально подводимого напряжения. Поэтому потери в стали практически пропорциональны квадрату подводимого напряжения, следовательно, характеристика P₀ = f(U₁₀) представит собой параболу.

8.1.4 Потери холостого хода трансформатора, обуславливаются созданием основного магнитного потока, перемагничиванием магнитопровода (гистерезис) и потерями на вихревые токи.

8.2. Характеристики короткого замыкания

8.2.1 Опыт короткого замыкания проводится для определения параметров электрической цепи трансформатора.

8.2.2 Номинальные величины характеристик короткого замыкания:

- мощность _KH;

- коэффициент мощности cos_K;

- напряжение U1_KH.

8.2.3 Причины поведения каждой из характеристик

8.2.3.1 При весьма слабом магнитном насыщении трансформатора, что обычно имеет место быть при коротком замыкании зависимости тока и cos_K в пределах от нуля до номинального тока прямолинейны.

8.2.3.2 Мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания, идет на компенсацию потерь в меди обмоток трансформатора и пропорциональна квадрату тока, поэтому имеет вид параболы.

8.2.4 Потери короткого замыкания трансформатора обуславливаются активным сопротивлением обмоток.

8.3. Зависимости коэффициента полезного действия трансформатора от величины и характера нагрузки

8.3.1 Зависимость имеет максимум, когда потери в магнитной системе равны потерям в обмотках.

8.3.2 При чисто активной нагрузке КПД трансформатора выше, чем при

---

других характерах нагрузки, т.к. отсутствуют реактивные токи, которые создавали бы дополнительные потери в обмотках трансформатора

8.4. Изменение напряжения вторичной обмотки от характера нагрузки при неизменной ее величине

8.4.1 Зависимость U  f(2) имеет вид синусоиды.

8.4.2 Изменение вторичного напряжения ΔU зависит от сопротивления нагрузки (коэффициента нагрузки β), характера нагрузки ( ), активного и реактивного сопротивления обмоток трансформатора (активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания).

8.4.3 Положительное ΔU при активно-индуктивной нагрузке уменьшает вторичное напряжение; отрицательное ΔU при активно-емкостной нагрузке увеличивает вторичное напряжение.

8.4.4 Наибольшее изменение вторичного напряжения происходит при активно-индуктивной нагрузке и β = 1,25. Наименьшее изменение вторичного напряжения происходит β = 0, т.к. отсутствует падение напряжения на обмотках трансформатора.

8.4.5 Изменения вторичного напряжения при изменении нагрузки не произойдет при условии, если

9. Список использованных источников

1. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.

---