 |
|
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите трансформатор на разъемном сердечнике с катушками, имеющими числа витков W1 = 300 и W2 = 100.
·
 |
Подключите источник питания, как показано на рис. 7.3, и установите синусоидальное напряжение U1= 6 В, f= 1 кГц (при RН =10 Ом).
Рис. 7. 3.
· Измерьте токи и напряжения при числах витков обмоток и сопротивлениях нагрузки согласно таблице 7.3.
Таблица 7.3
| W1 | W2 | КТР | RН, Ом | U1, В | U2, В | I1, мА | I2, мА | R1, Ом | R2, Ом | К2ТРR2 |
| 0,33 |
· Вычислите сопротивления R1 и R2 по формуле R = U / I.
· Затем вычислите входное сопротивление по формуле К2ТРR2 и сравните его со значениями, найденными как U1 / I1.
·
Определение параметров схемы замещения и построение векторной диаграммы трансформатора
Общие сведения
При расчете электрических цепей с трансформаторами их чаще всего заменяют Т- или Г-образной схемой замещения, приведенной к первичной или вторичной стороне. Наиболее точной является Т-образная схема замещения. Она изображена на рис. 7.4.1. Все сопротивления схемы приведены к первичной стороне.
Рис. 7.4.1.
В этой схеме:
G0 – активная проводимость, учитывающая потери на вихревые токи и перемагничивание сердечника;
В0 – реактивная проводимость, обусловленная основным магнитным потоком;
R1 – активное сопротивление первичной обмотки и R’2 – вторичной обмотки, приведенное к первичной стороне (R’2 = К2ТРR2);
XS1 и X’S2 – реактивные сопротивления рассеяния обмоток (Х’S2 = К2ТРXS2);
Z’H – сопротивление нагрузки (Z’H = К2ТРZH).
Параметры схемы замещения трансформатора определяют по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.
При опыте холостого хода к первичной обмотке подводят напряжение U1X= U1HОМ, измеряют P1X, I1X и U1X. (Вместо P1X можно измерить j1X – угол сдвига фаз между входными напряжением и током).
Опыт короткого замыкания проводят при пониженном напряжении U1K, при котором токи обмоток достигают номинальных значений I1K = I1НОМ, I2K »I2НОМ. Измеряют P1К (либо j1К), I1К,U1К, I2К.
Векторная диаграмма для схемы замещения строится исходя из уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа. В комплексной форме:
Можно предложить следующую последовательность при построении (рис. 7.4.2).
В произвольно выбранном направлении строим вектор напряжения на нагрузке U’2 = КТРUН и под углом jН к нему вектор тока нагрузки I’2 = IН / КТР (см. рис. 7.4.2). На рисунке принято jH>0. Из конца вектора U’2 строим векторы R’2I’2(параллельно I’2) и X’S2I’2 (перпендикулярно I’2). Полученная сумма равна напряжению U0. Вектор магнитного потока Ф0 отстает от него на 90о.
Далее под углом j1Х к вектору U0 строим вектор I0 »I1Х и находим вектор тока I1 как сумму I’2 и I0.
Затем от конца вектора U0 откладываем падения напряжений R1I1(параллельно I1) и XS1I1 (перпендикулярно I1) и находим U1 как сумму этих трех векторов.
Рис. 7.4.2.
В лабораторной работе используются трансформаторы с разъемным сердечником и сменными катушками. Номинальные параметры этих трансформаторов при частоте 50 Гц приведены в табл. 7.4.1.
Таблица 7.4.1
| W | UH, B | IH, мА | R, Ом | SH, ВА |
| 2,33 | 0,9 | 1,4 | ||
| 4,8 | 1,4 | |||
| 66,7 | 1,4 |