Испытание однофазного трансформатора

Студент: Костин В.В.                                                                                           группа: ИМ-322

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10

Испытание однофазного трансформатора

Цель работы: изучить устройство однофазного трансформатора, экспериментально исследовать его работу в режиме нагрузки, холостого хода и короткого замыкания.

Техническая характеристика приборов и аппаратов:

Амперметр…………………………………………………………………………

Амперметр…………………………………………………………………………

Вольтметр………………………………………………………………………….

Вольтметр………………………………………………………………………….

Ваттметр……………………………………………………………………………

Трансформатор…………………………………………………………………….

СХЕМА ОПЫТА

 

1) Режим нагрузки (для второго случая)

; ;

,

где  – коэффициент нагрузки;

      – номинальная мощность трансформатора, ;

      – коэффициент мощности второй цепи =1;

        – мощность потерь в режиме ХХ, =25Вт при ;

         – мощность потерь в режиме К.З., =197,5 Вт .

.

2) Режим холостого хода (5-й случай)

;  ;  .

Таблица 10.1 – Результаты опыта работы трансформатора в режиме нагрузки

№ опыта	Измерено					Вычислено
	U1	I1	P1	U2	I2		P2
	В	А	Вт	В	А	-	Вт	-	-
1	220	0,305	25	22	0	0	0	-	0,373
2	220	0,675	135	21	4,95	0,000	103,95	0,770	0,909
3	220	1,15	240	20	9,15	0,773	183	0,763	0,949
4	220	1,7	360	18	15,6	0,796	280,8	0,780	0,963
5	220	1,85	395	18	17,1	0,767	307,8	0,779	0,971
6	220	2,05	440	17	19,5	0,758	331,5	0,753	0,976

№ опыта	Измерено				Вычислено
	U1	I0	P0	U2	К
	В	А	Вт	В	-	-	%
1	60	0,065	5	6	10,0	1	2,6
2	110	0,1125	10	11	10,0	0,80	4,5
3	155	0,1375	15,5	16	9,7	0,73	5,5
4	200	0,25	20	20	10,0	0,40	10,0
5	220	0,305	25	22	10,0	0,37	12,2
6	250	0,53	30	26	9,6	0,23	21,2

Таблица 10.2 –Результаты опыта работы трансформатора в режиме холостого хода

Таблица 10.3 – Результаты опыта при коротком замыкании

№ опыта	Измерено				Вычислено
	U1К	I1К	PК	I2К	К	RK	XK
	В	А	Вт	А	-	Ом	Ом	-	%
1	80	2,5	197,5	24	9,6	31,6	5,04	0,99	36,36

3) Режим короткого замыкания

;

.

Вывод:

Из графиков рабочей характеристики в режиме нагрузки измеренное КПД и вычисленное КПД практически не отличаются, что говорит о небольшой погрешности измерения. В режиме холостого хода видно, что при увеличении напряжения, увеличивается мощность идущая на создание магнитного потока и силы тока I₀, а cosf уменьшается. С ростов нагрузки падение напряжения на обмотка трансформатора увеличивается, а напряжение на вторичной обмотке уменьшается.

Особенность сварочного трансформатора заключается в том, что их внешняя характеристика является крутопадающей, которая необходима для ограничения тока короткого замыкания. Но при слишком малом токе К.З. дуга плохо зажимается и поэтому отношение тока К.З. к рабочему должно быть в пределах 1,25…2,0.  Крутопадающая  внешняя характеристика необходима для хорошего качества шва, для которого необходимо постоянство сварочного тока. Падающая внешняя характеристика сварочных трансформаторов создаются за счёт повышенного магнитного рассеяния в самом трансформаторе. Крутизну внешней характеристики и силу сварочного тока регулируют:

1) изменением воздушного зазора дросселя;

2) изменение взаимного расположения катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора (чем больше они смещены друг от друга, тем меньше коэффициент взаимной индуктивности и меньше сварочный ток).

Потери бывают постоянные и переменные. Постоянные – это потери в магнитопроводе, а переменные потери в обмотках трансформатора. Потери зависят от тока нагрузки. В начальный период когда магнитопровод не насыщен таком, он пропорциально напряжению возрастает, а затем сказывается насыщение магнитопровода и КПД снижается. Ток вторичной обмотке снижается. КПД трансформатора достигает максимального значения, когда постоянные потери равны переменным, потери в стали равны потерям в проводах.