Хід виконання роботи. 4.1. Дослід холостого ходу

4.1. Дослід холостого ходу. Для проведення досліду при вимкненому вимикачі QF, складіть схему, показану на рис. 7.2. Для цього сполучіть за допомогою провідників:

- між собою затискач фази А джерела напруги та генераторні затискачі ватметра PW;

- затискач «І» ватметра - із клемою А трансформатора;

- затискач фази С джерела напруги — із затискачем ”U” ватметра та, через амперметр РА (з малими межами струмів), із клемою Х трансформатора;

- клеми А та Х – із вольтметром РV1, а клеми а та х– із вольтметром РV2.

4.2. Після перевірки схеми викладачем ввімкніть вимикач QF.

Зверніть увагу, що електрична енергія у трансформаторі передається від первинної обмотки до вторинної електромагнітним шляхом. Тому при вмиканні первинної обмотки до мережі змінного струму напругою U ₁, в обмотці протікатиме струм І ₁, який створює замкнений в осерді потік F₁.

Якщо U ₁ і I ₁ синусоїдні, то, нехтуючи насиченням сталевого магнітопроводу, можна вважати, що потік Ф також буде змінюватися за синусоїдним законом:

.

Цей потік зчеплений з обома обмотками та індукує в кожній з них зміну ЕРС: у первинній – ЕРС самоіндукції Е ₁, у вторинній – ЕРС взаємоіндукції Е ₂, діючі значення яких будуть:

;

,

де w _1, w ₂ – кількість витків відповідно первинної та вторинної обмотки трансформатора; ф _m – амплітуда магнітного потоку, Вб.

Враховуючи, що wФ _m = 2p f Ф _m = E_m,, то, перейшовши від амплітудних значень до діючих –

,

одержимо рівняння трансформаторних ЕРС у вигляді:

,

.

тут ƒ - частота змінного струму мережі, Гц.

При замиканні вторинної обмотки трансформатора на навантаження z _н в обмотках будуть діяти синусоїдні струми I ₁ та I ₂. При цьому навантаження буде знаходитися під напругою U ₂, значення якої визнається величиною ЕРС E ₂. Діючі значення напруг, струму та величину активної потужності, що споживається трансформатором визначають за показами вимірювальних приладів.

4.3. Запишіть покази амперметра РА, РV1, PW та РV2 у відповідні прографи таблиці 7.2 та вимкніть вимикач QF.

Таблиця 7.2

Результати досліду холостого ходу

4.4. Дослід короткого замикання. Зауважимо, що дослід короткого замикання є стандартним дослідом випробовування електричних машин і апаратів, зокрема трансформатора, і не має ніякого відношення до аварійного режиму – короткого замикання. При проведенні цього досліду вторинну обмотку трансформатора замикають на коротко, а до його первинної обмотки за допомогою дільника напруги ДН підводять таку напругу U_кз, при якій I₁ = I_1н. За таких умов у вторинній обмотці апарата буде діяти струм I₂ = I_2н. Формально це струм короткого замикання, але оскільки U_кз < < U_1н і, отже, Е₂ < < Е_2н, його значення набагато менше від аварійного струму короткого замикання. Завдяки цьому дослід є безпечним.

Для проведення досліду при вимкненому вимикачі QF, складіть схему, показану на рис. 7.3. Для цього сполучіть з допомогою провідників:

- між собою затискач фази А джерела напруги та генераторні затискачі ватметра PW;

- затискач «І» ватметра із клемою А трансформатора;

- затискачі однофазного джерела низької напруги (36 В) – з нерухомими контактами Х₁ та Х₂ повзункового реостата RR, а його рухомий контакт X₃ – із затискачем ”U” ватметра та через амперметр РА - з клемою Х трансформатора;

- клеми А та Х – із вольтметром РV, а клеми а та х – між собою.

- встановіть повзунок Х₃ реостата RR у положення, при якому покази вольтметра дорівнюватимуть нулю (біля контакту Х₁);

- виставте на ватметрі межі вимірювання: 75 В (напруга) і 2, 5 А (струм).

4.5. Після перевірки схеми викладачем ввімкніть вимикач QF і, переміщуючи повзунок ПН, збільшіть підведену до первинної обмотки напругу так, щоб в первинній обмотці проходив її номінальний струм.

4.6. Запишіть покази приладів РА, РV та PW у відповідні прографи таблиці 7.3 та вимкніть вимикач QF.

Таблиця 7.3

Результати досліду короткого замикання вторинної обмотки трансформатора

4.7. Покажіть результати дослідів викладачеві та з його дозволу розберіть схему установки.