Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора
Изучение устройства трехфазного трансформатора и исследование его свойств путем проведения опытов холостого хода и короткого замыкания. Определение номинальных значений тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора при их соединении в "звезду".
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2010 |
| Размер файла | 70,6 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.
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 |
||||
|
18625 |
ТС-2,5/0,5 |
2,5 |
380 |
230 |
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 |
|
|
1 |
Вольтметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
500 В |
20 В |
||
|
2 |
Вольтметр |
Э34 |
ЭМ |
1.0 |
300 В |
10 В |
||
|
3 |
Вольтметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
30 В |
1 В |
||
|
4 |
Амперметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
5 А |
0.2 А |
||
|
5 |
Амперметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
5 А |
0.2 А |
||
|
6 |
Амперметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
5 А |
0.2 А |
||
|
7 |
Ваттметр |
Д539 |
ЭД |
0.5 |
3000 Вт |
20 Вт |
||
|
7 |
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 |
|
|
375 |
230 |
2,21 |
1,7 |
2,3 |
32 |
-21 |
20 |
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 |
10 |
4 |
2,5 |
1 |
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 |
0,0 |
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.
Подобные документы
- Измерение электрических величин при исследовании однофазного двухобмоточного силового трансформатора
Исследование трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания. Расчет тока холостого хода в процентах от номинального первичного, коэффициента мощности в режиме холостого хода. Порядок построения характеристики холостого хода трансформатора.
лабораторная работа [19,0 K], добавлен 12.01.2010 Предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных размеров с учетом заданных значений. Определение потерь короткого замыкания, напряжения, механических сил в обмотках. Расчёт потерь холостого хода. Тепловой расчет обмоток и бака.
курсовая работа [665,1 K], добавлен 23.02.2015Определение номинальных токов и фазного напряжения в обмотках трехфазного трансформатора. Построение графиков зависимости КПД и напряжения от коэффициента загрузки. Электромагнитная схема асинхронного двигателя, вычисление его рабочих характеристик.
контрольная работа [393,8 K], добавлен 13.05.2013Устройство 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 07.03.2013Определение основных электрических параметров и размеров трансформатора, расчет обмоток, выбор его схемы и конструкции. Параметры короткого замыкания. Тепловой расчет исследуемого трехфазного трансформатора. Окончательный расчет магнитной системы.
курсовая работа [984,2 K], добавлен 29.05.2012Расчет исходных данных и основных коэффициентов, определение основных размеров. Расчет обмоток низкого и высокого напряжения, параметров короткого замыкания, магнитной системы трансформатора, потерь и тока холостого хода, тепловой расчет обмоток и бака.
курсовая работа [196,7 K], добавлен 30.05.2010Расчет 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 19.09.2019Расчет основных величин трансформатора станции. Определение потерь короткого замыкания, механических сил в обмотках и их нагрева. Вычисление размеров магнитной системы и потерь холостого хода трансформатора. Расчет превышения температуры устройствами.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.06.2015Выбор основных размеров бака. Расчет потерь и тока холостого хода. Определение массы масла. Расчет трехфазного двухобмоточного трансформатора, 4000кВ*А, с масляным охлаждением. Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла трансформатора.
курсовая работа [331,6 K], добавлен 31.03.2015Расчет обмоточного трансформатора с медными обмотками на чашечном магнитопроводе. Нахождение тока холостого хода и короткого замыкания. Определение показателей трансформатора, выполненного на торроидальном магнитопроводе. Обзор напряжения питающей сети.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 11.09.2009
