Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора
При дальнейшем увеличении мощности потребителя КПД начинает падать, потери в меди об-моток трансформатора становятся больше потерь в стали. При соединении в звезду номинальные значения тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора определяются по формулам: Проводим опыт короткого замыкания. Включив трансформатор на пониженное напряжение, записываем показания приборов в табл. 4. Ознакомимся… Читать ещё >
Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Министерство образования Российской Федерации Пермский Государственный Технический Университет Кафедра электротехники и электромеханики
Лабораторная работа № 5
«Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора»
Выполнил: студент гр.
Проверил: ст. преподаватель Пермь, 2005
Цель работы: изучение устройства трехфазного трансформатора и исследование его свойств путем проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
Рабочее задание.
1. Ознакомимся с устройством исследуемого трехфазного трансформатора и запишем его паспортные данные в табл. 1.
Фабричн. номер | Тип | Номин. мощность, кВА | При соединении | ||||
U1Н, В | U2Н, В | I1Н, А | I2Н, А | ||||
ТС-2,5/0,5 | 2,5 | 3,8 | 6,3 | ||||
табл. 1
При соединении в звезду номинальные значения тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора определяются по формулам:
где — номинальная мощность трансформатора;
— номинальные значения линейных напряжений первичной и вторичной цепи.
2. Записываем паспортные данные электроизмерительных приборов в табл. 2.
№ п/п | Наименованное прибора | Заводской номер | Тип | Система измерения | Класс точности | Предел измерений | Цена деления | |
Вольтметр | Э30 | ЭМ | 1.5 | 500 В | 20 В | |||
Вольтметр | Э34 | ЭМ | 1.0 | 300 В | 10 В | |||
Вольтметр | Э30 | ЭМ | 1.5 | 30 В | 1 В | |||
Амперметр | Э30 | ЭМ | 1.5 | 5 А | 0.2 А | |||
Амперметр | Э30 | ЭМ | 1.5 | 5 А | 0.2 А | |||
Амперметр | Э30 | ЭМ | 1.5 | 5 А | 0.2 А | |||
Ваттметр | Д539 | ЭД | 0.5 | 3000 Вт | 20 Вт | |||
Ваттметр | Д539 | ЭД | 0.5 | 3000 Вт | 20 Вт | |||
табл. 2.
3. Для испытания трансформатора собирается электрическая цепь по схеме, приведенной на рис. 1. К зажимам А, В, С обмотки высшего напряжения подводят напряжение 380 В. Амперметры и токовые обмотки ваттметров включаются через трансформаторы токов.
4. Проводим опыт холостого хода. Показания приборов записываем в табл. 3.
U1, В | U2, В | IА, А | IВ, А | IС, А | W1, дел. | W2, дел. | CW, Вт/дел. | KI | K | |
2,21 | 1,7 | 2,3 | — 21 | 0,2 | 1,63 | |||||
табл. 3
По данным табл. 2 рассчитываем коэффициент трансформации:
мощность холостого хода:
ток холостого хода:
коэффициент мощности в режиме холостого хода:
Активная мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе, расходуется на потери в стали трансформатора, так как потери в меди первичной обмотки от тока холостого хода ничтожны, т. е. .
5. Проводим опыт короткого замыкания. Включив трансформатор на пониженное напряжение, записываем показания приборов в табл. 4.
IА, А | IВ, А | IС, А | U1К, В | W1, дел. | W2, дел. | CW, Вт/дел. | KI | |
2,3 | 2,2 | 2,35 | 10,8 | 2,5 | ||||
табл. 4.
На основании опытных данных определяются ток и мощность короткого замыкания:
коэффициент при коротком замыкании:
Если опыт проводится при, то мощность короткого замыкания пересчитывается на номинальный ток:
6. Зависимость к.п.д. трансформатора от нагрузки определяется расчетным путем. При этом величину нагрузки трансформатора удобно характеризовать коэффициентом загрузки:
При значениях коэффициента загрузки трансформатора, равных 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 рассчи-тываются:
полезная мощность потери в обмотках потребляемая мощность коэффициент полезного действия трансформатора Расчеты выполняются при. Результаты расчета записываем в табл. 5
в | P2, Вт | PM, Вт | P1, Вт | з | Исходные данные | |
0,0 | 0,0 | 44,0 | 0,0000 | 44 Вт 97,2 Вт 0,8 | ||
0,25 | 500,0 | 6,1 | 550,1 | 0,9090 | ||
0,5 | 1000,0 | 24,3 | 1068,3 | 0,9361 | ||
0,75 | 1500,0 | 54,7 | 1598,7 | 0,9383 | ||
1,0 | 2000,0 | 97,2 | 2141,2 | 0,9341 | ||
1,5 | 3000,0 | 218,7 | 3262,7 | 0,9195 | ||
вопт=0,67 | 1345,6 | 44,0 | 1433,6 | 0,9386 | ||
табл. 5
Определяем оптимальный коэффициент загрузки, при котором к.п.д. будет максимальным. Это имеет место при равенстве потерь в обмотках и стали трансформатора. То есть при
откуда .
Полученное значение заносится в табл. 5, и по нему определяем .
Вывод: при увеличении мощности потребителя во вторичной обмотке трансформатора от 0 до примерно 1430 Вт КПД трансформатора возрастает и достигает наибольшего значения в 0.9386 при P2 = 1433.6 Вт. На этом участке потери в обмотках трансформатора меньше потерь в стали, в точке максимума КПД потери в меди и стали выравниваются.
При дальнейшем увеличении мощности потребителя КПД начинает падать, потери в меди об-моток трансформатора становятся больше потерь в стали.