Характеристика електровимірювальних приладів

(приклад)

Зверніть увагу, що при цьому первинна обмотка автотрансформатора з кількістю витків W_AX вмикається у мережу змінного струму з напругою U₁, величина якої вимірюється вольтметром РV1. Навантаження з опором Z_н у даному випадку приєднується до частини загальної обмотки з кількістю витків W_ax, яка відіграє роль вторинної обмотки з напругою U₂. Струм I₁ і потужність Р₁, які споживаються автотрансформатором з мережі, вимірюють відповідно амперметром РА1 і ватметром PW.

Режим навантаження автотрансформатора за рахунок реостата можна змінювати від холостого ходу до номінального. Струм I₂ і напруга U₂ у вторинному колі вимірюється відповідно амперметром РА2 та вольтметром PV2.

4.2. Встановіть всі вимикачі у реостатному навантаженні у положення «Вимкнуто» і після перевірки схеми викладачем ввімкніть вимикач QF. Зверніть увагу, що у даному випадку прилади фіксують параметри роботи автотрансформатора у режимі холостого ходу, тому для вимірювання струму первинної обмотки слід використати амперметр для вимірювання малих струмів.

4.3. Запишіть покази приладів РА1, РV1, PW та РV2 у відповідні прографи таблиці 8.1. Вимкніть коло і замініть амперметр РА1 на амперметр з межою вимірювання струму трохи більшою ніж І_1н.

4.4. Ввімкніть вимикач QF і по черзі вмикаючи перемикачі SA1-SA6 реостата навантаження, ступінчасто збільшіть струм І₂ від струму холостого ходу (І₂ = 0) до номінального струму в первинній (І₁ = І_1н) або вторинній (І₂ = І_2н) обмотках. Для кожного з дослідів запишіть покази приладів у відповідні прографи табл.8.1.

4.5. Закінчивши досліди, вимкніть вимикач QF, покажіть результати дослідів викладачеві та з його дозволу розберіть схему установки.

5. Опрацювання дослідних даних

5.1. За даними першого досліду визначте коефіцієнт трансформації автотрансформатора.

Зверніть увагу, що його визначають так само, як і для звичайного трансформатора:

..,,.

де Е₁, Е₂ - ЕРС відповідно первинної та вторинної обмотки; U₂₀ - вторинна напруга автотрансформатора у режимі холостого ходу.

Таблиця 8.1

Результати вимірювань та розрахунків параметрів автотрансформатора

5.2. За даними таблиці 8.1 обчисліть для кожного досліду:

- коефіцієнт завантаження автотрансформатора:

.

- відносну зміну напруги:

- коефіцієнт потужності первинної обмотки:

- активну потужність вторинного кола. Зверніть увагу, оскільки для навантаження використовують лампи розжарювання (резистори), які мають сos φ ₂ = 1, то активна потужність вторинного кола у даному разі становить:

.

- коефіцієнт корисної дії:

,

де Р ₁ – потужність, яку споживає із мережі система автотрансформатор-навантаження; Р ₂ – активна потужність навантаження (корисна потужність споживача електричної енергії). Звісно, в режимі холостого ходу ККД η ₀ = 0.

5.3. Зверніть увагу, що завдяки електричному зв’язку між первинною та вторинною обмотками, частина потужності у вторинне коло передається електричним шляхом, а частина електромагнітним. Отже вторинна повна потужність S₂ включає в себе дві складові: потужність S_ел, яка передається з первинного у вторинне коло безпосередньо первинним струмом I₁ та потужність S_ем, яка передається з первинного кола у вторинне внаслідок трансформації. Враховуючи, що у даному разі сos φ ₂ = 1, одержують:

S₂ = S_ел + S_ем,

а прийнявши до уваги струму I₁₂ в загальній частині обмотки автотрансформатора (рис.8.1) знаходять:

5.4. Обчисліть для кожного досліду:

- потужності, які передаються у вторинне коло електричним шляхом:

- потужності, які передаються у вторинне коло електромагнітним шляхом:

5.5. Запишіть результати розрахунків у табл. 8.2.