Обробка результатів експерименту. Виконайте обробку експериментальних результатів і зробіть теоретичні розрахунки згідно із варіантом завдання в такій послідовності:

 

Виконайте обробку експериментальних результатів і зробіть теоретичні розрахунки згідно із варіантом завдання в такій послідовності:

а) Накресліть Г- подібну схему заступну трансформатора (ри с.5.2). Проведіть розрахунки коефіцієнта трансформації n і повного вхідного опору трансформатора Z₁

; ,

де - опір резистора R2.

Рисунок 5.2 – Г – подібна заступна схема трансформатора.

 

Параметри елементів електричного модуля надаються в табл.5.4. Результати розрахунків занесіть до відповідних рядків табл. 5.1 - 5.3.

Накресліть в одних осях частотну залежність коефіцієнта трансформації в режимах холостого ходу і навантаження. Накресліть в одних осях частотну залежність повного вхідного опору трансформатора в режимах холостого ходу, навантаження і короткого замикання. Масштаб по осі частот використовується логарифмічний, як показано на рис. 2.4.

б) Нарисуйте схему заступну трансформатора в режимі короткого замикання (рис.5.3). Виконайте розрахунки параметрів схеми заступної в цьому режимі трансформатора. Для цього спочатку на графіку повного вхідного опору в режимі короткого замикання визначить ділянку, де = const. Значення цього опору визначає опір

, ()

 

Таблиця 5.2 - Частотні характеристики трансформатора в режимі навантаження

f

Гц

кГц

, В

, В

n

, мВ

, кОм

, кОм

 

Таблиця 5.3 - Частотні характеристики трансформатора в режимі короткого замикання

f

Гц

кГц

, В

, мВ

, кОм

, кОм

 

Таблиця 5.4 - Параметри елементів електричного модуля

Варіант
R1, Ом
R4, Ом
R2=R3, Ом	0.73

 

Виберіть частоту , на якій опір збільшується в 3-5 разів і визначить індуктивність із допомогою співвідношення

,

де - частота, на якій опір збільшується в 3-5 разів;

- значення опору на частоті .

Проведіть розрахунки частотної залежності повного вихідного опору трансформатора в режимі короткого замикання

,

де - кутова частота; f - частота.

Рисунок 5.3 – Заступна схема трансформатора в режимі короткого замикання

 

Результати розрахунків занесіть до останнього рядка табл.5.3 і відобразіть на графіку .

в) Нарисуйте схему заступну трансформатора в режимі холостого ходу і виконайте розрахунки параметрів елементів цієї схеми. Опір визначається із графіка на частоті резонансу, де вхідний опір досягає найбільшого значення

.

Індуктивність визначається на частоті

,

де - повна вхідна провідність трансформатора в режимі холостого ходу на частоті ;

- активна провідність трансформатора в режимі холостого ходу.

Визначить ємність , використовуючи співвідношення для частоти резонансу

,

Проведіть розрахунки частотної залежності повного вхідного опору в режимі холостого ходу для Г-подібной схеми заступної трансформатора

,

де

Рисунок 5.4 – Спрощена схема заступна трансформатора в режимі холостого ходу.

 

Результати розрахунків занесіть до останнього рядка табл.5.1 і відобразіть на графіку .

г) Нарисуйте Г-подібну схему заступну трансформатора в режимі навантаження. Проведіть розрахунки частотної залежності повного вхідного опору трансформатора в режимі навантаження

де ; ; ;

n - коефіцієнт трансформації трансформатора в режимі холостого ходу, який визначається на ділянці графіку, де коефіцієнт трансформації залишається постійним.

Результати розрахунків занесіть до останнього рядка табл. 5.2 і відобразіть на графіку .

 

Зміст звіту

 

Зміст з лабораторної роботи повинен містити:

– мету роботи, схему вимірювання і вихідні дані для розрахунків згідно з варіантом;

– таблиці, у які занесені усі необхідні експериментальні і теоретичні результати;

– Г-подібну схему заступну трансформатора, схеми його заступні в режимах короткого замикання, холостого ходу і навантаження;

– приклади розрахунків вхідного опору в режимах короткого замикання, холостого ходу і навантаження;

– графіки частотної залежності коефіцієнта трансформації в режимах холостого ходу і навантаження;

– експериментальні і теоретичні графіки частотної залежності вхідного опору трансформатора в режимах холостого ходу, навантаження і короткого замикання;

– висновки з результатів експерименту і теоретичних розрахунків, які стосуються частотного діапазону використання трансформатора і причин його обмеження, можливості розрахунків параметрів елементів Г-подібної схеми заступної трансформатора із дослідів в режимах холостого ходу і короткого замикання, діапазону частот їх використання.

 

5.4 Контрольні запитання

 

При підготовці до захисту лабораторної роботи використовуйте запитання:

1) Визначення трансформатора

2) Співвідношення між напругами трансформатора

3) Причини гудіння трансформатора

4) Причини застосування магнітопроводів у трансформаторах

5) Способи зменшення втрат в магнітопроводі

6) Класифікація трансформаторів за призначенням

7) Призначення узгоджувальних трансформаторів

8) Способи використання узгоджувальних трансформаторів

9) Переваги броньових магнітопроводів

10) Переваги стрижньових магнітопроводів

11) Переваги кільцевих магнітопроводів

12) Причини використання пластин в магнітопроводах

13) Причини секціонування обмоток трансформатора

14) Умови перетворення електромагнітної схеми трансформатора в електричну

15) Співвідношення для перерахунку параметрів елементів вторинної обмотки до первинної

16) Призначення досліду короткого замикання

17) Призначення досліду холостого ходу

18) Способи зменшення втрат в магнітопроводі

19) Значення напруг короткого замикання трансформатора

20) Умови проведення досліду короткого замикання5

21) Способи збільшення потужності трансформатора

22) Причини зменшення вихідної напруги трансформатора при навантаженні

23) Способи збільшення верхньої межової частоти трансформатора

24) Способи зменшення нижньої межової частоти трансформатора

25) Причини появи джерел живлення із безтранформаторним входом

26) Способи збільшення вхідної напруги серійних трансформаторів

27) Умови паралельної роботи трансформаторів

28) Співвідношення при з’єднанні обмоток трансформатора “зіркою”

29) Співвідношення при з’єднанні обмоток трансформатора “трикутником”

30) Умови використання трансформатора на підвищеній частоті

31) Умови використання трансформатора на зниженій частоті