Пояснения к работе. 1. Устройство и принцип действия трансформатора необходимо изучить по учебникам [1, 2] при подготовке к работе.

1. Устройство и принцип действия трансформатора необходимо изучить по учебникам [1, 2] при подготовке к работе.

2. Опыт холостого хода проводится при разомкнутой вторичной обмотке , в общем случае - при изменении напряжения на первичной обмотке от0 до . Для определения магнитных потерь в сердечнике , коэффициента мощности холостого хода и коэффициента трансформации следует провести измерения только при номинальном напряжении на первичной обмотке , т.е. в режиме холостого хода.

При проведении опыта холостого хода в цепь следует включить приборы, пределы измерений которых позволяют измерить номинальное напряжение на обмотках и и ток холостого хода в первичной обмотке , который меньше номинального.

Примечание. При выборе вольтметра следует учесть, что транс-форматор понижает напряжение примерно вдвое.

Коэффициент трансформации

Коэффициент мощности холостого хода

Активная мощность, измеряемая ваттметром в режиме холостого хода, практически представляет собой потери в сердечнике трансформатора, т.к. потери в первичной обмотке при небольшом токе холостого хода невелики, а во вторичной обмотке их нет ():

3. При проведении опыта короткого замыкания вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко амперметром (рис. 6.2).

Напряжение на первичной обмотке надо увеличивать от нуля до напряжения короткого замыкания , при котором токи в обмотках номинальные ()

Так как в опыте короткого замыкания (сопротивление амперметра ), напряжение короткого замыкания характеризует падение напряжения в самом трансформаторе и обычно выражается в процентах от номинального напряжения:

Активная мощность, измеряемая ваттметром в опыте короткого замыкания, практически вся вызвана потерями в проводниках обмоток, т.к. потери в ферромагнитном сердечнике из-за пониженного напряжения на первичной обмотке трансформатора значительно меньше, чем при работе с номинальным первичным напряжением: .

Коэффициент трансформации:

4. КПД трансформатора

.

Магнитные потери в сердечнике

При магнитные потери от нагрузки не зависят, а электрические потери в обмотках пропорциональны квадрату тока и поэтому , где - мощность при номинальных токах, взятая из опыта

короткого замыкания, и - коэффициент нагрузки трансформатора.

6. В персональную ЭВМ следует ввести следующие опытные данные: а также из п.4 все значения .

7. Значения и взять из результатов расчета на ЭВМ (программа в системе MATHCAD (mcad2.exe, файл - Lab6.mcd)).

Контрольные вопросы

1. Объясните устройство, принцип действия и области применения трансформаторов.

2. Что называют коэффициентом трансформации?

3. Как проводится опыт холостого хода трансформатора? Какие параметры трансформатора определяются при помощи этого опыта при ?

4. Как и для чего проводится опыт короткого замыкания силового трансформатора? Чем он отличается от режима короткого замыкания?

5. Какие виды потерь мощности имеют место при работе трансформатора? Укажите причины, вызывающие эти потери. Как зависят различные виды потерь от нагрузки трансформатора?

6. Как определить коэффициент нагрузки трансформатора, при котором КПД трансформатора достигает максимального значения?