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

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»Инженерная школа энергетикиОтделение электроэнергетики и электротехникиЛабораторная работа №1ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

Исполнитель:
студент группы	5А8Д		Нагорнов А.В.
Руководитель:
Доцент ОЭЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

1. 
   Цель работы: изучить основные элементы конструкции, принцип действия трансформатора: провести опыты холостого хода и короткого замыкания, исследовать эксплуатационные характеристики.
   
2. 
   Программа работы
   

2.1 Ознакомиться с лабораторной установкой. 2.2 Провести опыт холостого хода для:

---

- определения коэффициента трансформации;- определения коэффициента мощности холостого хода;- построения характеристик холостого хода и определения их номинальных значений;- определения параметров схемы замещения при холостом ходе. 2.3 Провести опыт короткого замыкания для:- определения коэффициента мощности короткого замыкания;- построения характеристик короткого замыкания и определения их номинальных значений;- определения параметров схемы замещения при коротком замыкании. 2.4 Рассчитать и построить эксплуатационные характеристики:- коэффициент полезного действия (КПД) от величины нагрузки при активном и индуктивном ее характере;- напряжение вторичной обмотки от величины коэффициента нагрузки при активном, активно-индуктивном, активно-емкостном характерах нагрузки;- изменение вторичного напряжения обмотки от характера нагрузки при неизменной ее величине.3 Сделать основные выводы по результатам исследований.

3. 
   Опыт холостого хода
   

Рисунок 1. Электрическая схема опыта холостого ходаТаблица 1. Результаты опыта холостого хода

№ опыта	Измерения				Расчеты
	U1	U20	I0	P0Ф	P0	cosφ0	k= 1,83 I0H= 0,025А i0H=1,25% P0Н=0,54Вт cosφ0=0,065
	В	В	В	Вт	Вт	-
1	110	60	0,025	0,18	0,54	0,065
2	94	50	0,021	0,1	0,3	0,051
3	65	34	0,015	0,05	0,15	0,051
4	37	17	0,01	0	0	0
5	17	7	0,006	0	0	0

---

1. 
   Определение коэффициента трансформации
   

Коэффициент трансформации представляет отношение фазной ЭДС обмотки высшего напряжения к фазной ЭДС обмотки низшего напряжения независимо от того какая из обмоток является первичной. С достаточной точностью коэффициент трансформации можно определить учитывая, что , а . Коэффициент трансформации рассчитывается при и для исследуемого понижающего трансформатора равен: .

2. 
   Определение коэффициента мощности
   

Коэффициент мощности холостого хода определяется по формуле: .

3. 
   Определение номинальных величин характеристик холостого хода
   

Номинальные значения тока холостого хода , мощности , коэффициента мощности , определяются для , используя построенные в одних осях координат характеристики холостого хода: , , .Значение номинального тока холостого хода в процентах рассчитывается относительно номинального тока первичной обмотки: %.

4. 
   Определение параметров схемы замещения при холостом ходе
   

По результатам опыта холостого хода для можно найтиТак как обычно , то можно считать

---

Ом; Ом; Ом.

4. 
   Опыт короткого замыкания
   

Рисунок 2. Электрическая схема короткого замыканияТаблица 2. Результаты опыта короткого замыкания

№ опыта	Измерения				Расчеты
	U1К	I1К	PКФ	PК		cosφК	UК=10,2% PКН=66Вт cosφК=0,68
	В	А	Вт	Вт		-
1	13	2,5	22	66		0,68
2	10	2	14	42		0,70
3	7	1,5	8	24		0,76
4	4,3	1	3	9		0,70
5	3	0,55	1,6	6		0,96

1. 
   Определение коэффициента мощности
   

Коэффициент мощности короткого замыкания определяется по формуле: .

2. 
   Определение номинальных величин характеристик короткого замыкания
   

Номинальные значения мощности , коэффициента мощности , напряжения определяются для

---

, используя построенные в одних осях координат характеристики короткого замыкания: , , .

Значение номинального тока холостого хода в процентах рассчитывается относительно номинального тока первичной обмотки:

%.

3. 
   Определение параметров схемы замещения при холостом ходе
   

Ом; Ом; Ом;Приближенно можно принять, используя результаты опыта короткого замыкания, Ом; Ом; Ом;

5. 
   Расчет зависимостей КПД от величины и характера нагрузки
   

Для проведения расчетов используется упрощенная схема замещения трансформатора, результаты опытов ХХ и КЗ. Это позволяет полагать, что , а коэффициент нагрузки КПД трансформатора при , и заданном характере нагрузке ( ) следующим образомгде Изменение коэффициента нагрузки принять в пределах для не менее пяти по возможности равномерно распределенных значений. Результаты расчетов для двух значений представляют в виде таблицы 1.3 и строят в одних осях координат две зависимости .Таблица 3. Результаты расчетов коэффициента полезного действия

---