Электротехника \ Электрические машины

Исследование однофазного трансформатора. Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Скачать файл

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 , k_тр=f (U₁) , I₂=0 , f=const .

Таблица №1.

	ИЗМЕРЕНИЯ				ВЫЧИСЛЕНИЯ
№	U₁	I₁₀	P₁₀	U₂₀	k_тр	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: к_тр=U₁/U₂₀, Cos j₀ =P₁₀/ U₁*I₁₀ , r_m=P_10N / I²₁₀ , z_m=U_1N / I₁₀ ,

x_m= √z²_m-r²_m .

,где P₁₀ – активная мощность, потребляемая трасформатором в режиме холостого хода при значении напряжения первичной обмотки U₁=U₁_N.

Из графиков можно определить, что

r_m=177.8 Ом; z_m=733.4 Ом; x_m=711.4 Ом .

2.Снятие опыта короткого замыкания: I₁_k P₁_k Cos j_k = f (U₁_k) при z_N=0 и f=const.

Таблица №2.

	ИЗМЕРЕНИЯ			ВЫЧИСЛЕНИЯ
№	U₁	I_1k	P_1k	Cos j_k
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: z_k=U_kN / I₁_kN ; r_k=P₁_kN / I₁_kN ; x_k= √z²_k – r²_k ;

U_ka=I_1kN*r_k ; U_kp= I_1kN*x_k ; U_ka%=U_kN / U_1N*100% ;

U_kp%=U_kp / U_1N*100% ; U_k_%=U_kN / U_1N ;

По графику определим: P₁_Nk=21 Вт, Cos j₁_kN=0.75 , U₁_kN=14 B. при I₁_k=I₁_N=2 A,

U_kp=I_1N*x_k=2*4.63 = 9.26 B ;

U_ka=I_1N*r_k=2*5.25 = 10.5 B ;

U_ka=U_ka / U_1N*100%=(10.5/220)*100 = 47.7 % ;

U_kp=U_kp / U_1N*100%=(9.54/220)*100 = 43.4 % ;

U_k_%=U_kN / U_1N*100%=(14/220)*100 = 63.6 % ;

z_k=U_1kN / I_1N=14/2=7 Ом ;

r_k=P_1kN / I²_1N=21/2²=5.25 Ом ;

x_k=√z²_k – r²_k =√7²-5.25² =4.63 Ом.

3.Снятие рабочих характеристик:

а) Активная нагрузка . Cos j₂=1 j₂=0.

Расчётные формулы: ζ=1-[ (P₁₀_N+a²_н*P₁_kN) / (a_н*P₂_N + P₁₀_N + +a²_н*P₁_kN) ] * 100 ;

Где a_н=I₂/I₂_N =I₁/I₁_N – коэффициент нагрузки;

P_2N=U_2N*I_2N;

DU=a_н*(U_ka*Cos j₂+U_kp*Sin j₂); для активной нагрузки DU=a_н*P₁_ka;

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

I_2N=3.7 A P_2N=120*3.7=440 Вт ; a_н₁=I₁/I_1N=0.3/2=0.15 ;

a_н₂=0.8/2=0.4 ;

a_н3=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=a_н*U_ka=I₁*r_k 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=a_н*U_kp*Sin j₂ = -a_н*I_1N*x_k = -I₁*x_k

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