Опыт нагрузки

Коэффициентом загрузки - b называется отношение тока, протекающего в обмотках трансформатора, к номинальному току той же обмотки. Активная мощность Р₂ передаваемая в нагрузку равна активной мощности Р₁, измеренной экспериментально, за вычетом всех потерь мощности.

Преобразование энергии в трансформаторе сопровождается потерями энергии на перемагничивание сердечника и нагрев обмоток.

Потери в сердечнике для данного трансформатора постоянны, не зависят от нагрузки и определяются в опыте холостого хода, т.е.:

.

(7)

Потери в медных обмотках пропорциональны квадрату коэффициента загрузки:

.

(8)

Коэффициент мощности - cosj₁ определяется соотношением активной мощности Р₁ к полной U₁I₁. Коэффициент полезного действия - отношение активной мощности передаваемой в нагрузку к активной мощности, получаемой трансформатором из сети.

Содержание отчета

1.Наименование и цель работа.

2.Технические данные оборудования и электроизмерительных приборов.

3.Схема экспериментальной установки.

4.Таблицы экспериментальных и расчетных данных.

5.Расчетные формулы.

6.Рабочие характеристики трансформатора.

7.Выводы.

Содержание графической части и выводов

1.Постройте графики зависимости вторичного напряжения - U₂, мощности - Р₂, коэффициента мощности cosj₁ и коэффициента полезного действия - h от коэффициента загрузки. Укажите экспериментальные значения коэффициента трансформации, тока холостого хода в процентах, потерь мощности в стальном сердечнике, напряжения короткого замыкания в процентах и потерь мощности в обмотках при номинальной нагрузке.

2.Сделайте заключение о цели проведения опыта холостого хода.

3.Сделайте заключение о цели проведения опыта короткого замыкания.

4.Сделайте вывод о влиянии коэффициента загрузки на величину вторичного напряжения. Рассчитайте по уравнению 6 значение изменения вторичного напряжения в процентах при изменении нагрузки от 0 до номинальной и приведите его значение.

5.Сделайте вывод о влиянии характера нагрузки на величину вторичного напряжения. (Этот пункт выполняется, если рассчитывались внешние характеристики трансформатора для индуктивной и емкостной нагрузок на ПЭВМ Агат-9).

6.Сделайте вывод о влиянии коэффициента загрузки на величину КПД трансформатора. Отметьте значение коэффициента загрузки, при котором КПД достигает максимальной величины. Соответствует ли это значение соотношению (8)? Сформулируйте условие, при котором КПД трансформатора достигает максимума.

7.Сделайте вывод о влиянии характера нагрузки на величину КПД. (Этот пункт выполняется, если рассчитывался КПД трансформатора при индуктивной и емкостной нагрузок на ПЭВМ Агат-9).

8.Сделайте вывод о влиянии коэффициента загрузки на величины мощности Р₂ и коэффициента мощности.

Контрольные вопросы

1.Какой закон физики положен в основу принципа действия трансформатора?

2.От каких величин зависят ЭДС первичной и вторичной обмоток трансформатора?

3.С какой целью проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора?

4.Как проводится опыт холостого хода?

5.Как проводится опыт короткого замыкания?

6.Что такое коэффициент трансформации?

7.Как определить коэффициент трансформации экспериментально?

8.Как определить потери мощности в сердечнике экспериментально?

9.Как определить потери мощности в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке?

10.При каком условии КПД трансформатора достигает максимального значения?