Изучение законов электромагнетизма на примере трёхфазного двухобмоточного трансформатора

Министерство образования и науки РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра Электромеханики

Лаборатория №115а

Лабораторная работа №1

Изучение законов электромагнетизма на примере трёхфазного двухобмоточного трансформатора

Студенты:  Солнцев А.                                       Преподаватель: Пастухов В.В.

                      Тарасов В.                                        Отметка о защите:

                      Похомов М.

                      Иваницкий С.

Группа: ЭМ-51

Факультет: ЭМФ

Дата выполнения: 10.10.07

                                                        г.Новосибирск, 2007

Цель работы: Приобретение практических навыков по маркировке выводных концов обмотки трансформатора и изучение на этом примере законов электромагнетизма.

Программа работы:

Промаркировать выводные концы обмоток трансформатора

1. Найти пары выводов, принадлежащих одной фазе

2. Найти обмотки высокой и низкой сторон, расположенные на одном стержне

3. Определить начала и концы фаз

Краткое теоретическое введение:

При выполнении работы мы использовали  закон Ома для электрической цепи  при определении пары выводов принадлежащих одной фазе на низкой и высокой сторонах.

Использовали первый закон Кирхгофа для магнитных цепей , по величине магнитных потоков определяли порядок расположения катушек на стержнях соответственно на низкой и высокой сторонах. Также в этой части опыта пользовались связью напряжения на зажимах катушки с магнитным потоком пронизывающим ее , где

 f−частота тока

W−число витков

Ф−магнитный поток пронизывающий катушку

Для определения начала и концов фаз использовали понятие взаимного и встречного включения катушек. Согласное включение означает, что потоки само− и взаимоиндукции одного направления и наводимые ими напряжения суммируются. При встречном включении они вычитаются.

Опыт №1

Схема опыта:

Порядок проведения: Один конец контрольной цепи присоединяем к любой клемме группы выводов, а другой конец поочередно присоединяем к оставшимся пяти клеммам. При включении в цепь вольтметра он должен показать напряжение т.е. наличие замкнутой цепи.

После измерений получили концы обмоток:

1-5, 2-6, 3-4, 7-12, 8-11, 9-10

Опыт №2

Схема опыта:

Порядок проведения: Условно принимаем фазу 1-5 на высокой стороне за фазу А. Подаем на нее напряжение и снимаем показания вольтметра на трех фазах низкой стороны, соответственно получили:

По первому закону Кирхгофа в магнитной форме заключаем, что фазе А(1−5), на низкой стороне, соответствует пара выводов а(8−11).

По аналогии определяем, что фазе В(2−6) соответствует в(9−10), а фазе С(3−4) пара с(7−12).

Опыт №3

Схемы опыта:

Порядок проведения:

Принимаем один из выводов фазы А на высокой стороне за «начало», а другой за «конец» (Х), определяем начала и концы остальных фаз. Начала и концы фаз В и С на высокой стороне обозначаем соответственно В−Y и С−Z, а фаз a, b и с на низкой стороне – соответственно a−x, b−y, c−z. Принцип определения начал и концов фаз, относительно принятых для фазы А, заключается в следующем: если подключить фазу А к источнику напряжения, то в обмотках остальных фаз будут индуктироваться ЭДС определенного направления.

Соединив конец (Х) подключенной к источнику питания фазы с любым зажимом другой фазы на высокой или низкой сторонах, можно по величине ЭДС, измеренной между зажимом А и свободным зажимом другой фазы, определить начало и конец другой фазы. Например, если ЭДС обмоток складываются, то конец (Х) соединен с концом (Y), при вычитании ЭДС конец (Х) соединен с началом (В). Для фазы С на высокой стороне определение начала (С) и конца аналогично фазе В.

Мы получили следующие результаты:

При                       При  

                                  

На основании полученных данных можно схематически изобразить одноименные зажимы трансформатора.

Вывод: Научились определять начала и концы выводов трансформатора, пользуясь известными законами электротехники. Научились определять место положения обмоток на стержнях трансформатора, катушки низкого напряжения, соответствующие катушкам высокого напряжения.