Исследование однофазного трансформатора. Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания

Страницы работы

Содержание работы

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных Полимеров.

Кафедра автоматизированного электропривода и электротехники.

Лабораторная работа №1.

Электрические машины.

Исследование однофазного трансформатора.

Выполнил:                                                                         Проверил:

студент группы № 533                                                     преподаватель          

Рудалев Е. В.                                                                     Мартынов А.А.

Санкт-Петербург.

2001.

Лабораторная работа №1.

Исследование однофазного трансформатора.

Цель работы: 1)Провести опыт холостого хода и короткого замыкания.

Построить характеристики х.х. и к.з. Данные измерений и расчетов свести в таблицу.

                       2)Снятие рабочих характеристик. Опыт провести для активной нагрузки: Cos j2=1 , j2=0 и реактивной нагрузки: Cos j2 =0,   j2= -П/2.

Данные измерений и расчётов свести в таблицу.

Построить теоретическую зависимость  DU=f (j2) при коофиценте нагрузки a=1

и изменении j2 от j2= -П/2 по которой определить DU% для углов j2=0 и j2= -П/2 .

1.Опыт холостого хода:  I10 , P10 , Cos j0 , kтр=f (U1) , I2=0 , f=const .

Таблица №1.

ИЗМЕРЕНИЯ

ВЫЧИСЛЕНИЯ

U1

I10

P10

U20

kтр

Cos j0

п/п

В

А

Вт

В

-

-

1.   

90

0.100

3

50

1.800

0.33

2.   

120

0.135

5

65

1.845

0.31

3.   

150

0.170

7.5

80

1.875

0.29

4.   

170

0.200

9.5

90

1.888

0.27

5.   

200

0.255

13

105

1.904

0.25

6.   

220

0.300

16

118

1.864

0.24

7.   

240

0.380

20

130

1.846

0.22

Расчетныеформулы:   ктр=U1/U20 ,   Cos j0 =P10 / U1*I10 ,    rm=P10N / I210 , zm=U1N / I10 ,

 


                                                            xm= √z2m-r2m   .                      

,где P10 – активная мощность, потребляемая  трасформатором  в режиме холостого хода при значении напряжения первичной обмотки  U1=U1N.

Из графиков можно определить, что

rm=177.8 Ом;     zm=733.4 Ом;    xm=711.4  Ом .

2.Снятие опыта короткого замыкания:  I1k P1k Cos jk = f (U1k) при zN=0 и f=const.

Таблица №2.

ИЗМЕРЕНИЯ
ВЫЧИСЛЕНИЯ

U1

I1k

P1k

Cos jk

п/п

В

А

Вт

-

1.

8

1,00

6,0

0,75

2.

9

1,20

8,0

0,74

3.

10

1,35

10,0

0,74

4.

11

1,55

12,5

0,74

5.

12

1,70

15,0

0,74

6.

13

1,80

17,5

0,75

7.

14

2,00

21,0

0,75

Расчетные формулы:  zk=UkN / I1kN ; rk=P1kN / I1kN ; xk= √z2k – r2k ;

                                   Uka=I1kN*rk ; Ukp= I1kN*xk ; Uka%=UkN / U1N*100% ;

                                    Ukp%=Ukp / U1N*100% ; Uk%=UkN / U1N ;

По графику определим:  P1Nk=21 Вт, Cos j1kN=0.75 , U1kN=14 B. при I1k=I1N=2 A,

Ukp=I1N*xk=2*4.63 = 9.26 B ;

Uka =I1N*rk=2*5.25 = 10.5 B ;

Uka=Uka / U1N*100%=(10.5/220)*100 = 47.7 % ;

Ukp=Ukp / U1N*100%=(9.54/220)*100 = 43.4 % ;

Uk%=UkN / U1N*100%=(14/220)*100 = 63.6 % ;

zk=U1kN / I1N=14/2=7 Ом ;

rk=P1kN / I21N=21/22=5.25 Ом ;

 


xk=√z2k – r2k  =√72-5.252 =4.63  Ом.

3.Снятие рабочих характеристик:

а) Активная нагрузка .    Cos j2=1    j2=0.

Расчётные формулы: ζ=1-[ (P10N+a2н*P1kN) /  (aн*P2N + P10N + +a2н*P1kN) ] * 100 ;

Где aн=I2/I2N ­­­­=I1/I1N – коэффициент нагрузки;

P2N=U2N*I2N;

DU=aн*(Uka*Cos j2+Ukp*Sin j2);       для активной нагрузки DU=aн*P1ka;

Таблица №3.1

ИЗМЕРЕНИЯ
ВЫЧИСЛЕНИЯ

I1

I2

P1

P2

U2

ζ

DU

п/п

A

A

Вт

Вт

В

%

В

1.

0,3

0

15

0

118

0

0

2.

0,8

1,5

166

155

115

90

4,2

3.

1,1

2,0

233

220

115

91,3

5,8

4.

1,3

2,4

275

265

113

91,9

6,8

5.

1,6

3,0

343

330

112

92,3

8,4

6.

1,8

3,4

390

375

111

92,3

9,45

           7.

2

3,7

440

425

110

92,2

10,5

I2N=3.7 A    P2N=120*3.7=440 Вт ; aн1=I1/I1N=0.3/2=0.15 ;

                                                         aн2=0.8/2=0.4 ;

                                                         aн3=1,1/2=0,55 ;

ζ2=1-[(16+0.42*2) / (0.4*440+16+0.4*421)]*100 = 90%;

ζ3=1-[(16+0.552*21) / (0.55*440+16+0.55*21)]*100 = 91.3%;

Аналогично вычисляют другие значения:

DU=aн*Uka=I1*rk    DU2=0.8*5.25=4.2 B   DU3=1.1*5.25=5.8 B

б) Реактивная нагрузка.        Cos j2=0 ;                    j2= -П/2 ;

DU=aн*Ukp*Sin j2 = -aн*I1N*xk = -I1*xk

DU2= -0.26*4.63= -1.2 В

Таблица № 3.2.

ИЗМЕРЕНИЯ

ВЫЧИСЛЕНИЯ

I1

I2

P1

U2

DU

п/п

А

А

Вт

В

В

1.

0,3

0

15

118

0

2.

0,26

1,1

17

119

-1,2

3.

0,525

1,6

19

120

-2,43

4.

0,8

2,2

22

120

-3,7

5.

1,08

2,7

25

120

-5

6.

1,4

3,2

30

121

-6,48

DU3=-0.525*4.63= - 2.43 B.         Аналогично вычисляются другие значения.

4) Построение теоретической зависимости: DU=f (j2) при коэффициенте

нагрузки a1=1 и изменении угла j2 от -П/2 до П/2.

DU=Uka*Cos j2+Ukp*Sin j2;       Uka=I1N*rk = 10.5 B;        Ukp=I1N*xk = 9.26 B;

DU=10.5* Cos j2+9.26* Sin j2;

при j2= -П/2           DU= -9.26 B

при j2= -П/4           DU= 0.880 B

при j2= 0                  DU= 10.50 B

при j2= П/4            DU= 14.00 B

при j2= П/2            DU= 9.260 B

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
2 Mb
Скачали:
0