Задание для домашней подготовки

3.1.1 Подготовить теоретический материал по литературе [1. с. 244-261; 2. с. 98-100; 3. с. 128 - 131], относящийся к конструкции силового трансформатора.Рассмотреть основные конструктивные элементы трансформатора: мгнитопровод;обмотки высокого напряжения; обмотки низкого напряжения;кожух (бак); систему охлаждения; изоляторы; газовое реле; регулятор напряжения;расширительный бак.

3.1.2 Подготовить теоретический материалпо литературе [1. с. 240-244; 2. с. 96-98; 3. с. 127 - 128], относящийся к принципу действия силового трансформатора.

3.1.3 Изучить по рекомендованной литературе [1. с. 300–301; 2. с. 113–114; 3. с. 151 - 153] методику определения номинальных токов первичной и вторичной обмоток, номинального значения КПД, активную и реактивную мощность, потребляемую трансформатором при заданных коэффициентах мощности, суммарные потери мощности.

3.1.4 Ответить на контрольные вопросы.

3.1.5 Подготовить материл для оформления отчета по лабораторной работе.

Программа работы

3.2.1 Выберите для заданного варианта паспортные данные для силового трансформатора, таблица 3.1.

Таблица 3.1– Паспортные данные силовых трансформаторов

3.2.2 По паспортным данным силового трансформатора определить:

– номинальные токи в обмотках высокого и низкого напряжений;

– значения активной и реактивной мощности, потребляемые из сети при номинальной нагрузке и коэффициенте мощностиcos φ_н=0,8[1. с. 300 – 301];

– силу тока холостого хода трансформатора в амперах [1. с. 294];

– напряжение короткого замыкания трансформатора в вольтах [1. с. 295];

– суммарные потери активной мощности при номинальной нагрузке [1. с. 308].

3.2.3 Используя данные таблицы 3.2 определить величину основного магнитного потока.

Таблица 3.2– Значения магнитной индукции в магнитопроводе трансформаторов

3.2.4 Определить число витков обмоток високого и низкого напряжений, приняв, чтоE_1нф = U_1нф и E_2нф = U_2нф [1. с. 298].

3.2.5 Определить коэффициент трансформации.

Теоретический материал

Номинальный ток в обмотках высокого и низкого напряжения определяется из уравнения полной мощности:

;

.

Значения активных и реактивных мощностей, потребляемых из сети, при номинальной нагрузке и заданном коэффициенте мощности определяются по уравнениям:

;

.

Сила тока холостого хода трансформатора определяется из уравнения:

Напряжение короткого замыкания трансформатораопределяется из уравнения:

Суммарные потери активной мощности при номинальной нагрузкеопределяются по уравнению:

.

Число витков обмоток високого и низкого напряженийопределяетсяизуравнений:

;

,

где f – циклическая частота сети, Гц;

w₁, w₂ – число витков соответственно первичной и вторичной обмоток;

Ф_т – амплитудное значение магнитного потока, Вб.

Магнитный поток равен

,

гдеВ – магнитная индукция в магнитопроводе трансформатора, Тл;

S – площадь поперечного сечения стержней магнитопровода, м².

Площадь поперечного сечения стержней магнитопровода равна

Содержание отчета

3.4.1 Наименование лабораторной работы.

3.4.2 Учебная цель лабораторной работы.

3.4.3 Конструктивная схема трансформатора.

3.4.4 Структуру условных обозначений трансформатора.

3.4.5 Технические характеристики трансформатора.

3.4.6 Расчет технических показателей трансформатора.

3.4.7 Выводы.

Контрольные вопросы

1. В чём суть явления электромагнитной индукции?

2. Сформулируйте закон электромагнитной индукции.

3. Запишите математически и расшифруйте закон электромагнитной индукции.

4. Какая электрическая машина называется трансформаторами? Классификация трансформаторов.

5. Составьте и опишите конструктивную схему силового трансформатора.

6. Назовите режимы работы силового трансформатора.

7. Характеристика номинального режима.

8. Как определить номинальную силу тока по паспортным данным силового трансформатора?

9. Как определить активную и реактивную мощности силового трансформатора?

10. Как определить суммарные потери активной мощностисилового трансформатора?

11. Составьте энергетическую диаграмму силового трансформаторас расшифровкой буквенных обозначений.

12. Запишите и расшифруйте уравнение электрических потерь.

13. Запишите и расшифруйте уравнение потерь в магнитопроводе.

14. Как определить коэффициент полезного действия силового трансформатора?

Литература для самоподготовки

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник.– 3-е изд., перераб./ А.И.Вольдек.– Л.:Энергия, 1978. – 832с.

2. Мезин Е.К. Судовые элекрические машины. Учебник. / Е.К. Мезин. – Л.: Судостроение, 1985. – 320 с.

3. Белов Д.В. Судовые элекрические машины. /Д.В. Белов, В.В. Кордюков – Л.: Судостроение, 1972. –432 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

«ИСПЫТАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА»

Цель работы:освоить практические методы проведения опытов холостого хода (ХХ), короткого замыкания (КЗ) и под нагрузкой, а также использования опытных данных для получения параметров трансформатора и основных характеристик.

Программа работы

Ø Уяснить цель работы.

Ø Выполнить задания для домашней подготовки.

Ø Выполнить экспериментальные исследования.

Ø Обработать результаты экспериментальных исследований, сделать вывод.

Ø Составить отчет.

Ø Ответить на контрольные вопросы.

Ø Защитить отчет.