Определение коэффициента трансформации

Обработка результатов лабораторных исследований

Опыт холостого хода

По полученным в опыте показаниям приборов, выраженных в делениях, вычислить значения напряжений, токов и мощностей в именованных единицах.

В расчётах используются среднеарифметические значения первичных линейных напряжений и токов:

, .

Мощность, потребляемая Тр,

,

где мощности, измеренные 1–м и 2 –м ваттметрами.

Полное сопротивление намагничивающей ветви Т-образной схемы замещения Тр [1, 3] , где – фазные значения напряжения и тока первичной обмотки (для схемы Y: ; для схемы : ).

Активное сопротивление намагничивающей ветви .

Индуктивное сопротивление намагничивающей ветви .

Коэффициент мощности (отношение активной мощности к полной)

.

Расчёты свести в таблицу 2.3.

Таблица 2.3

№ п/п	, В	, А	, Вт	, Ом	, Ом	, Ом

По данным таблицы 2.3 построить характеристики ХХ (на графике обязательно указать точки, соответствующие таблице 2.3). Типичный вид характеристик ХХ показан на рисунке 2.2.

 

Изменение вторичного напряжения

Алгебраическая разность между величинами вторичного напряжения на холостом ходу и под нагрузкой при неизменном первичном напряжении называется изменением вторичного напряжения Тр. Изменение вторичного напряжения обычно выражают в процентах от величины вторичного напряжения на ХХ.

Величину при номинальном первичном напряжении приближенно можно выразить через параметры Тр, величину и характер нагрузки:

,

где ; здесь – ток во вторичной обмотке; – номинальный вторичный ток; ; –угол сдвига вектора вторичного тока от вектора вторичного напряжения (определяется нагрузкой Тр).

Рисунок 2.4 – Зависимость изменения вторичного напряжения Тр

от характера нагрузки при номинальном токе ()

Для исследуемого Тр построить зависимость при , (рисунок 2.4). Как видно из рисунка 2.4, при нагрузке ёмкостного характера вторичное напряжение может повышаться по сравнению с его величиной на холостом ходу.

 

Определение коэффициента трансформации

Коэффициентом трансформации называют отношение ЭДС в первичной фазной обмотке к ЭДС во вторичной фазной обмотке, созданных основным магнитным потоком. Как показано на с. 5, коэффициент трансформации оказывается равным отношению чисел витков фазных обмоток .

При вычислении коэффициента трансформации за первичную обмотку принимают обычно ВН, чтобы иметь .

Экспериментально коэффициент трансформации определяют (проверяют) в режиме ХХ. В этом режиме выполняются условия: считать и , и, следовательно, получим:

.

Согласно ГОСТу [6], в опыте по определению коэффициента трансформации используются вольтметры класса 0,2. В трёхфазном Тр измеряются по три линейных напряжения для каждой из обмоток, по которым находят затем среднеарифметические величины и . При одинаковых схемах соединений обмоток ВН и НН коэффициент трансформации

,

при схеме соединений (символ в числителе дроби относится к обмотке ВН, а в знаменателе – к обмотке НН)

,

а при схеме

.

Коэффициент трансформации, вычисленный по приведенным выше формулам, называется ещё коэффициентом трансформации фазных напряжений. Иногда используется и коэффициент трансформации линейных напряжений, который независимо от схем соединений обмоток ВН и НН определяется выражением

.

Из сопоставления выражений для и видно, что при одинаковых схемах соединений обмоток ВН и НН , при схеме , а при схеме .

Опыт короткого замыкания

Опыт КЗ позволяет определить потери в меди обмоток Тр и рассчитать активные сопротивления и индуктивные сопротивления рассеяния. Опыт КЗ проводится в режиме короткого замыкания, когда на одну из трёхфазных обмоток подано пониженное напряжение, а другая трёхфазная обмотка замкнута накоротко.

Режим КЗ при номинальном напряжении питания является аварийным, так как установившиеся токи обмоток в этом случае в 10–20 раз превышают номинальные. В опыте КЗ напряжение, подаваемое на первичную обмотку, должно составлять не более 0,1 от номинального.

Опыт КЗ по форме проводится аналогично опыту ХХ – при каждом значении питающего напряжения по приборам отсчитываются 3 линейных напряжения, 3 линейных тока и 2 алгебраических значения мощности. Рекомендуется снять 5 точек при таких напряжениях питания, при которых ток первичной обмотки составляет 1,25; 1,0; 0,75; 0,5; 0,25 от её номинального тока. Опыт начинается с наибольшего значения тока первичной обмотки, чтобы обеспечить наименьшее нагревание обмоток за время опыта.

Опыт КЗ, как правило, следует проводить при питании Тр со стороны обмотки ВН, так как в этом случае измеряемые напряжения лучше согласуются с пределами измерений ваттметров и вольтметров.

Результаты опыта КЗ рекомендуется записывать в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

№ п/п	Первичные линейные напряжения	Первичные линейные токи	Мощности	Ном.напря-жение и ток ваттметра, В/А
Uл1, Uл2, Uл3, дел	Цена дел.,В/дел.	Iл1, Iл2, Iл3, дел.	Ном. первичный ток ТА, А	P1,P2, дел.
	19,3 18,5 18,2		2,45 2,41 2,48		45,1 -5,7	75/5 75/5