Дослідження трансформатора у режимі холостого ходу

Вивчення конструкції трансформатора та його паспорту. Дослідження методики виконання маркування виводів фазних обмоток. Визначення індукції у стрижні трансформатора, обмоток вищої і нижчої напруги. Розрахунок напруги та числа витків додаткової обмотки.

Рубрика Физика и энергетика
Вид лабораторная работа
Язык украинский
Дата добавления 28.08.2015
Размер файла 127,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Звіт про лабораторну роботу №4

Дослідження трансформатора у режимі холостого ходу

Розробила Хмара А.О.

Перевірив Апухтін О.С

Вступ

Мета роботи

Вивчити конструкцію трансформатора, його паспорт, вивчити методику виконання маркування обмоток та визначення числа витків обмоток, визначити індукцію у стрижні трансформатора.

Обладнання та прилади.

Макети, плакати і діючі трансформатори, джерело змінної напруги, джерело постійної напруги, вольтметр (U=250 В) електромагнітної системи, амперметр (5-10 А) і вольтметр (250 В) магнітоелектричної системи, реостат на (5-10 А), вольтметр електромагнітної системи (0..30 В).

Паспорт лабораторного трансформатора:

o номінальна потужність SH=2,5 кВА;

o напруга первинної обмотки (ВН) 380/220 В, Y/Д

o напруга вторинної обмотки (НН) 133 В, Д

o струми обмотки ВН - 3,8/6,65 А,

o струм обмотки НН - 10,5 А.

o Пст=20*10-4 м2

Завдання:

1. Вивчити конструкцію і паспорт трансформатора.

2. Виконати розрахунки по паспортним даним.

3. Виміряти активний опір фазних обмоток, визначити обмотки вищої напруги (ВН) і нижчої напруги (НН).

4. Здійснити розмітку виводів фазних обмоток: а) ВН б) НН.

5. Визначити числа витків фазних обмоток ВН і НН, коефіцієнт трансформації, індукцію у стрижні трансформатора.

6. Знаючи напругу мережі і коефіцієнт трансформації, розрахувати фазні і лінійні напруги при з'єднанні фазних обмоток за схемами Y/Y,Y/Д, Д/Д і Д/Y.

1. Опис будови трансформатора

Трансформатором називається статичний індуктивний перетворювач, який має дві або більше індуктивно не зв'язаних обмоток та необхідний для перетворювання завдяки електромагнітній індукції параметрів електричної енергії змінного струму (напруги, струму, частоти, кількості фаз).

В більшості випадків за допомогою трансформаторів перетворюються тільки напруги U1, U2 та струми I1, I2 без змінення частоти та кількості фаз.

Трансформатор, який має дві однофазні чи многофазні електрично не зв'язані між собою обмотки називається двообмотковий; трансформатор, який має три чи більше - триобмотковий чи багатообмотковий.

Однофазна чи багатофазна обмотка, яка споживає енергію з мережі, називається первинною. Обмотка, яка віддає енергію до споживача, називається вторинною. Традиційно трансформатор складається з 3 основних частин:

ь Сталевого замкненого осердя

ь Первинної обмотки

ь Вторинної обмотки

Рис.1 Електромагнітна система однофазного трансформатора: 1,2 - первинна та вторинна обмотки, 3-магнітопровід

2. Розрахунки за паспортними даними

Розраховуємо коефіцієнт трансформації за виразом:

Номінальний фазний струм обмоток ВН і НН:

Коефіцієнт трансформації:

3. Визначення парності виводів обмоток трансформатора

Парність виводів фазних обмоток трансформатора визначаємо за допомогою вольтметра електромагнітної системи, що вмикається за схемою (рис. 2).

Рис. 2 - Схема для визначення парності виводів фазних обмоток

4. Маркування виводів обмоток

Для розмітки (маркування) виводів фазних обмоток ВН застосовуються два методи: метод пробної зірки (метод фазних напруг) і індукційний метод.

У першому випадку (рис.3, а) три виводи різних фазних обмоток, які належать ВН, з'єднуємо у зірку. До виводів 1, 2 і 3 підводимо напругу мережі.

Вимірюються фазні напруги і якщо вони рівні між собою, то робимо висновок, що разом з'єднані однойменні виводи (наприклад - X, Y, Z), тоді виводи 1, 2 і 3 можна промаркувати як A, B і C.

Якщо одна із фазних обмоток увімкнена відносно двох інших не вірно, то напруга на ній буде приблизно в два рази більшою двох інших. Необхідно переключити “вивернену” фазу і знову зробити виміри.

При індукційному методі (рис.3, б) виводи обмоток ВН (1 м і 2 м) з'єднуємо разом, виводи 1 і 2 включаємо у мережу. До третьої фазної обмотки (3 - 3 м) підключаємо вольтметр. Якщо показання вольтметра дорівнює нулю - виводи 1 м і 2 м однойменні, то їх можна промаркувати як X і Y, тоді 1 буде А, а вивід 2 - В.

а) б)

Рис. 3 - Маркування фазних обмоток: а) метод пробної зірки; б) індукційний метод.

Якщо U0, то одну з фазних обмоток слід перемаркувати.

Для розмітки третьої фазної обмотки одну, уже розмічену обмотку, включаємо послідовно із шуканою (вивід Y з'єднують з 3 м). До виводів В і 3 підводимо напругу мережі і на обмотці А - X вимірюємо напругу. Якщо UAX дорівнює нулю, робимо висновок про те, що Y і 3 м - однойменні виводи. Можна маркувати 3 м на Z, а вивід 3 промаркувати як С. У протилежному випадку слід третю обмотку перемаркувати.

Після маркування фазних обмоток ВН їх з'єднують у зірку. З'єднують разом виводи 4 м,5 м і 6 м фазних обмоток НН (рис. 4). Після включення в мережу первинної обмотки трансформатора на вторинній обмотці вимірюють лінійні напруги. Якщо лінійні напруги рівні (U4-5=U5-6=U4-6) і у v3 більше фазних напруг (U4-4 м=U5-5 м =U6-6 м), то робиться висновок про те, що 4, 5 і 6 - однойменні виводи фазних обмоток (a, в, с).

Рис. 4 - Маркування фазних обмоток нижчої напруги

5. Визначення числа витків додаткової обмотки

Для визначення числа витків на стрижні крім основних фазних обмоток розташовується 20-30 витків додаткової обмотки Wд (рис.5).

Зібравши фазні обмотки трансформатора за схемою Д/ Д первинну обмотку трансформатора (ВН) підключаємо до мережі. Виміряємо U1ф = 235В, U2ф = 145В і вольтметром на 30 В - на додаткових витках (Uд= 13,5В).

Рис.5 - До визначення числа витків

Проводимо розрахунки числа витків, коефіцієнта трансформації та індукції:

Індукцію визначаємо при номінальній фазній напрузі по паспорту за виразом:

6. Розрахунок напруг

напруга трансформатор фазний обмотка

Знаючи напругу мережі і коефіцієнт трансформації трансформатора розрахувати фазні і лінійні напруги при з'єднанні фазних обмоток за схемами Y/Y, Y/Д, Д/Д і Д/Y.

Порівняти розрахунки з виміряними за схемами рис.6 величинами.

Розрахунки і виміри заносимо в табл.1.

Рис.6 - З'єднання обмоток у зірку (а) та трикутник (б)

Таблиця 1 - Результати розрахунків і вимірювань напруг

Схема

Розраховано

Виміряно

ВН

НН

ВН

НН

U1л

U1ф

U2л

U2ф

U1л

U1ф

U2л

U2ф

Y/Y

220

127

133

76,8

235

135

145

80

Y/Д

220

127

76,8

76,8

235

135

85

85

Д/Д

220

220

133

133

235

235

145

145

Д/Y

220

220

230

133

235

235

235

145

Приклад розрахунку для випадку Y/Y

Висновки

При виконанні роботи було ознайомлено з конструкцією трансформатора, методикою маркування обмоток та розрахунками за паспортом трансформатора. Отримані у досліді співвідношення відповідають теоретичним даним.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Конструктивна схема трансформатора. Конструкція магнітної системи та вибір конструкції магнітопроводу. Розрахунок обмоток трансформатора, втрат короткого замикання, тепловий розрахунок і розрахунок систем охолодження. Визначення маси основних матеріалів.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 31.05.2010

  • Расчет основных электрических величин, размеров и обмоток трансформатора. Определение потерь короткого замыкания. Расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода. Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток трансформатора.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.09.2019

  • Расчет основных электрических величин трансформатора. Определение размеров главной изоляции обмоток. Выбор материала магнитной системы. Расчет обмоток трансформатора. Проверка обмоток трансформатора на механическую прочность при коротком замыкании.

    курсовая работа [5,8 M], добавлен 17.06.2012

  • Первичная и вторичная обмотки трансформатора. Плотность тока в обмотках. Сечения стержня и ярма магнитопровода. Напряжение на один виток первичной обмотки при нагрузке. Число витков обмоток. Высота окна магнитопровода. Расчет укладки обмоток в окне.

    контрольная работа [118,5 K], добавлен 26.10.2011

  • Обгрунтування прийнятих рішень при проектуванні силового трансформатора. Визначення основних електричних величин, обмотки та розмірів трансформатора. Розрахунок параметрів короткого замикання, магнітної системи і маси сталі. Тепловий розрахунок обмоток.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 06.09.2012

  • Расчет обмоток трансформатора, этапы, принципы данного процесса. Методика определения потерь короткого замыкания. Тепловой расчет трансформатора. Вычисление теплопроводности обмотки, а также среднего превышения температуры обмотки над температурой масла.

    контрольная работа [84,0 K], добавлен 11.04.2014

  • Будова, типи та функціональні схеми трансформатора і редуктора. Робота трансформатора в режимах холостого ходу (коефіцієнт трансформації і кут магнітного запізнення), короткого замикання (оптимальне значення коефіцієнта навантаження), під навантаженням.

    лабораторная работа [359,8 K], добавлен 13.09.2009

  • Определение линейных, фазных токов, размеров и витков обмоток. Среднее значение плотности тока в обмотках. Расчет обмотки и площади поверхностей охлаждения обмоток. Определение плотности теплового потока. Расчет стоимости трансформатора и электрозатрат.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 23.01.2011

  • Методика и основные этапы проведения расчета обмоток заданного трансформатора низких и высоких напряжений. Определение потерь короткого замыкания. Тепловой расчет трансформатора. Определение средних температур обмоток, по нормативам и фактических.

    контрольная работа [339,9 K], добавлен 18.04.2014

  • Устройство и принцип действия трансформатора. Частное напряжений второй и первой обмоток. Проведение опытов холостого хода, короткого замыкания и с нагрузкой. Построение зависимости КПД трансформатора от нагрузки. Электрические потери в трансформаторе.

    лабораторная работа [42,3 K], добавлен 07.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.