Изучение свойств трансформаторов. Свойства трансформатора как четырехполюсника. Входное сопротивление трансформатора позволяющее оценить потери холостого хода и значение тока намагничивания, страница 2

Сопоставляя измеренные значения с расчетными или паспортными можно судить о правильности соединения обмоток, качестве и плотности магнитопровода, соответствии числа витков и напряжения, отсутствии короткозамкнутых контуров в магнитопроводе и обмотках.

Согласно ГОСТ 11677 – 75 коротким замыканием называют режим работы трансформатора, при котором напряжение вторичной обмотки равно нулю. Опыт короткого замыкания проводят с целью определения напряжения короткого замыкания. Напряжением короткого замыкания называют напряжение, которое при номинальной частоте нужно подвести к выводам первичной обмотки, при замкнутой накоротко вторичной, чтобы в них установились номинальные токи. Опыт короткого замыкания позволяет определить коэффициенты B и D матрицы передачи.

В опыте короткого замыкания измеряется значение двух последовательно включенных сопротивлений Z₁ и Z₂` - приведенное полное сопротивление вторичной обмотки. Влияние Z_m в этом опыте незначительно может не учитываться.

Напряжение короткого замыкания важный параметр трансформатора и обычно приводится в сопроводительной документации. Отклонение напряжения короткого замыкания от номинального или паспортного значения свидетельствует о нарушении межобмоточных соединений или о наличии коротких замыканий в обмотках.

Типовые трансформаторы не являются взаимными четырехполюсниками, их электрические характеристики различны относительно обмоток W₁ и W₂. Такое различие объясняется различным расположением обмоток относительно магнитопровода и взаимным расположением.

Схема лабораторного стенда приведена на рис. 2.2 в ней приняты следующие обозначения:

AV – регулируемый источник напряжения

TV – испытуемый трансформатор

φ – измеритель разности фаз

R_н – сопротивление нагрузки

R_ш – сопротивление токоизмерительного шунта

A, V – амперметр и вольтметр

рис. 2.2. Схема лабораторного стенда.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

1.  Установите регулятор AV на минимум, включите стенд и проверьте работу стенда, плавно увеличивая напряжение на схеме.

2.  Изменяя напряжение на трансформаторе U₁  U_min до 240 В для 5 – 6 значений измерьте характеристику холостого хода трансформатора. Один из режимов должен соответствовать номинальному значению напряжения.

3.  Рассчитайте параметры цепи намагничивания Z_m, полную S и активную P мощность для каждого из режимов.

4.  Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:  

№	U1	I1	φ	rm	xm	S	P
	В	А	градусы	Ом	Ом	ВАр	Вт

5.  Построить графики I₁ r_m P в зависимости от приложенного напряжения U₁.

6.  Во избежание больших токов, при выполнении опыта короткого замыкания, обязательно перед включением вывести регулятор AV на нуль.

7.  Установить перемычку параллельно нагрузочному резистору.

8.  Плавно изменяя напряжение вторичной обмотки определить, для 4 – 5 режимов, напряжение короткого замыкания, фазы токов вторичной и первичной обмоток. Один из режимов должен соответствовать номинальному режиму работы трансформатора.

9.  Рассчитайте параметры обмоток и потери в них, результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

№	U1	I1	I2	φ1	φ2	r	x	P

10.  Установить сопротивление нагрузки и напряжение U₁ равное номинальному значению.

11.  Измерьте входные и выходные значения электрических величин.

12.  Подставьте полученные значения в матрицу А и определите коэффициенты ABCD. Приведите таблицу сопоставления параметров полученных в опытах короткого замыкания и холостого хода с А – параметрами.

13.  Поменяйте местами обмотки трансформатора W₁ и W₂ и выполните опыт холостого хода и короткого замыкания для номинального режима.

14.  Определить параметры схемы замещения для обратного включения.

Вывод: Познакомился с системой основных электрических параметров трансформаторов, освоить методику измерения этих параметров и определения эксплуатационных характеристик.