Файл: Измерение электрических величин при исследовании однофазного двухобмоточного.pdf

1
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Тема: Измерение электрических величин при исследовании однофазного двухобмоточного
силового трансформатора.
Цель: Приобрести навыки расчета основных параметров однофазных трансформаторов.
Задание
1.
Ознакомиться с теоретическими сведениями.
2.
Произвести расчеты согласно варианту.
3.
Ответить на контрольные вопросы.
Теоретическое обоснование
Основными параметрами трансформаторов являются:
1.
Номинальная мощность S
ном
. Это полная мощность (кВА), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение своего срока службы (20…25 лет) при номинальном напряжении.
2.
Номинальное первичное напряжение U
номl
. Это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.
3.
Номинальное вторичное напряжение U
ном2
.
Э
ТО напряжение на выводах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение U
2
снижается из-за потерь в трансформаторе.
4.
Номинальный первичный и вторичный токи I
ном1
и I
ном2
. Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора

1 1
ном
ном
ном
U
S
I
=
2 2
ном
ном
ном
U
S
I
=
(1.1) где η - к.п.д. трансформатора.
Эта величина близка к 1,0 из-за малых потерь в трансформаторе. На практике при определении токов принимают η =1,0.
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной. Поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки к
н
,который равен отношению мощности, отдаваемой трансформатором потребителю к номинальной мощности трансформатора. Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителя cos φ
2
:
P
2
= S
ном
· cos φ
2
;
Q = S
ном
φ sin φ
2
. (1.2)
Ход работы
Задание содержит задачу на расчет однофазного трансформатора. Для каждого варианта необходимо выполнить следующее:
1) Произвести расчеты для задачи. Расчеты сопровождайте пояснениями.
2) Изобразить схему включения однофазного трансформатора в соответствии с заданием. При изображении схемы соблюдайте правило начертания схем и элементов.
3) Подготовить ответы на контрольные вопросы.
4) Оформить отчет по практической работе.
Задача
Для питания пониженным напряжением цепей управления электродвигателями на пульте установлен однофазный трансформатор номинальной мощностью S
ном
. Номинальные напряжения обмоток U
ном1
и U
ном2
; номинальные токи I
ном1
и I
ном2
.Коэффициент трансформации равен К. Числа витков обмоток w
1
и w
2
. Магнитный поток в магнитопроводе Ф
м
. Частота тока сети f = 50 Гц.
Трансформатор работает с номинальной нагрузкой. Потерями в трансформаторе можно пренебречь.
Используя данные трансформатора, указанные в таблице 1.1, определить все неизвестные величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить схему включения такого трансформатора в сеть.

2
Ко вторичной обмотке присоединить нагрузку в виде обычного резистора R
н
. Для включения и отключения нагрузки предусмотреть рубильник, а для защиты сетей от токов короткого замыкания включить в цепь обоих обмоток предохранители.
Таблица 1.1 – Данные для расчета
Номер варианта
S
ном
, ВА
U
ном1
,
B
U
ном2
,
B
I
ном1
,
A
I
ном2
,
A
w
1
w
2
K
Ф
м
Вб
1
-
380
-
1,43
-
-
-
15,8 0,005 2
-
220 24
-
33,4 198
-
-
-
3 1600
-
12
-
-
770
-
31,6
-
4
-
127
-
4,72 25
-
108
-
-
5 3200 380 36
-
-
-
-
-
0,025 6
-
220 24 3,64
-
-
-
-
0,005 7
500
-
-
1,0
-
750 54
-
-
8
-
220
-
-
20,8 400 22
-
-
9 250 500
-
-
-
-
-
20,8 0,0015 10
-
-
12 3,2
-
3000
-
41,6
-
11 400
-
12
-
-
-
-
18,3 0,02 12
-
-
36 1,0
-
-
-
13,9 0,003 13
-
380
-
4,2
-
-
24,4
-
0,002 14 600 220
-
-
-
4970
-
6,12
-
15
-
-
24
-
25 573
-
-
0,001 16
-
500
-
-
13,9
-
-
13,9 0,003 17 100
-
24
-
-
-
30 15,8
-
18
-
-
24 0,5 10,4
-
-
-
0,0018 19
-
380
-
-
133 770
-
31,6
-
20 800
-
-
3,64
-
-
22 9,18
-
21 3000 380 24
-
-
-
-
-
0,025 22
-
220 36 3,64
-
-
-
-
0,005 23 600
-
-
1,0
-
750 54
-
-
24
-
220
-
-
20,8 400 22
-
-
25 400 800
-
-
-
-
-
20,8 0,0015
Контрольные вопросы
1. Приведите определения номинальных параметров трансформатора: мощности; напряжений обмоток; токов.
2. Что определяет коэффициент нагрузки трансформатора?
3. Как изменяется вторичное напряжение при увеличении нагрузки и почему?
4. Как изменится соотношение между активной и реактивной мощностями, отдаваемыми трансформатором, при увеличении коэффициента мощности потребителя до 1,0?
Содержание отчета
1.
Номер, тема и цель работы.
2.
Решение задачи с пояснениями.
3.
Схема включения однофазного трансформатора.
4.
Ответы на контрольные вопросы.