Лабораторна робота № 22
Дослідження трифазного трансформатора.
Мета: Ознайомитись з принципом дії та основними характеристиками трифазного трансформатора.
Робоче завдання 1. Визначити кількість витків первинних та вторинних обмоток, коефіцієнти трансформації для різних способів з’єднання його обмоток, а також розподіл магнітних потоків в осерді.
Програма підготовки до виконання завдання 1. Вивчити теоретичний матеріал за літературою: Основна: Л-І, с.127-129; Л-3, с.123-133. Додаткова: Л-2, с.106-107; Л-4, с.147-154. 2. Виконати письмово такі завдання: 2.1. Пояснити призначення трифазних трансформаторів. 2.2. Записати закон Кірхгофа для магнітного кола на прикладі трифазного трансформатора. 2.3. Пояснити групи з’єднання котушок трифазного трансформатора за допомогою векторних діаграм. 2.4. Визначити втрати потужності трифазного трансформатора. Задача. Визначити ККД трифазного трансформатора ТМ-100/10 при номінальному навантаженні та коефіцієнтах потужності cosφ1=1 іcosφ2=0,8. Потужність холостого ходу трансформатора становить 760 Вт, потужність короткого замикання взяти к.з.= . Значення коефіцієнту трансформації дається таблиці 1 . Таблиця 1
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| А | 0,4 | 0,6 | 2,1 | 1,5 | 5,0 | 2,3 | 1,6 | 9,0 | 2,8 | 1,8 |
| Б | 2,0 | 0,7 | 4,0 | 0,9 | 6,0 | 1,3 | 8,0 | 1,8 | 1,7 | 0,4 |
| В | 0,3 | 3,1 | 0,5 | 1,6 | 2,2 | 3,5 | 0,6 | 3,7 | 2,4 | 1,9 |
Особливості правил техніки безпеки Перемикати вольтметр для визначення первинної та вторинної напруги тільки при вимкненому трансформаторі.
Методичні рекомендації до виконання завдання 1. Для визначення кількості витків в обмотках трансформатора скористатися додатковою обмоткою. Намотати певну кількість витків (за вказівкою викладача) на вторинну обмотку трансформатора, подати напругу на первинну обмотку, виміряти напругу на первинній та додатковій обмотках. Результати дослідження записати до таблиці 2. За виразомкоефіцієнта трансформації = = розрахувати кількість витків обмоток.
Таблиця 2
| № п/п |  |  |  |  |  |  |
| | | | | | | |
2. Визначити магнітні потоки в кожному осерді і переконатись, що магнітний потік в стержні, на якому розташована первинна обмотка, дорівнює сумі магнітних потоків в осердях, на яких розташовані вторинні обмотки. Для цього зробити необхідні виміри параметрів і занести їх до таблиці 3. Таблиця 3
| № п/п |  |  |  | |  |  |  |
| | | | | | | | |
3. З метою визначення коефіцієнтів трансформації для різних способів з’єднання «зірка-зірка», «зірка-трикутник», «трикутник-зірка» та «трикутниктрикутник», виміряти напруги на первинних та вторинних обмотках і розрахувати коефіцієнти трансформації для всіх випадків. Дані записати до таблиці 4. При цьому первинну обмотку увімкнути до кола змінного струму через РНШ з напругою, що відповідає номінальній напрузі цієї обмотки. Таблиця 4
| Вид з’єднання |  (В) |  (В) |  (В) |  (В) |  |  |  |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
Для всіх випадків побудувати векторні діаграми е.р.с. При цьому масштаб первинної напруги прийняти більшим, ніж вторинної. Додаткове завдання Дослідити паралельну роботу трифазних трансформаторів. Виконати схему вмикання та перелік необхідних приладів.
Контрольні питання 1. Який зміст та послідовність виконання роботи? 2. Скільки клем має трифазний трансформатор? а) три; б) чотири; в) шість; г) дванадцять. 3. Чому на практиці спосіб з’єднання майже не використовується? 4. Чому обмотка низької напруги трансформатора розташована ближче до осердя, а вищої напруги – далі? а) так зручніше при монтажу електричної схеми обмоток; б) при розміщенні низької напруги ближче до осердя треба менше ізоляції; в) обмотка вищої напруги вимагає більш ретельного догляду; г) всі відповіді вірні. 5. Як визначається група з’єднання трифазного трансформатора? а) за допомогою лінійних напруг первинної та вторинної обмоток; б) за допомогою векторів ЕРС первинної та вторинної обмоток; в) за допомогою векторів лінійних ЕРС первинної та вторинної обмоток; г) всі відповіді вірні. 6. На рисунку зображено клемний щиток 3-фазного трансформатора. Які клеми мають бути приєднані до мережі живлення?
Картінка
а) A,B,C,a,b,с; б) Z,X,Y,z,x,y; в) A,B,C,Z,X,Y; г) a,b,c,z,x,y. 7. Число витків кожної фази первинної обмотки 1000В, у кожній фазі вторинної обмотки 200. Лінійна напруга мережі живлення 1000В. Визначити напругу на виході трансформатора. а) 200 В; б) 5000 В; в) 1000 В; г) для рішення недостатньо даних. 8. Розв’язати попередню задачу для з’єднання .
а)
; б)
; в)200∙
; г) для рішення недостатньо даних9. Розв’язати попередню задачу для з’єднання . а)
; б) 1000∙√3 В; в)200∙√3 ; г)для рішення недостатньо даних. 10. За яких умов електромережі обмотки з’єднують зіркою? а) при високих напругах і малих струмах; б) при низьких напругах і низьких струмах; в)при низьких напругах і високих струмах; г) при високих струмах.