Зависимость коэффициента полезного действия от мощности

Министерство образования Российской Федерации

Алтайский государственный технический

Университет им. И. И. Ползунова.

Кафедра «Электротехника и автоматизированный электропривод»

 

Лабораторная работа № 3

Тема: « Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора »

По дисциплине «Электрические машины»

 

Выполнил: студенты гр. ЭТ-01

Квитко А.Г.

Цепенко А.С.

Шеслер Н.А.

 

Проверил:.

Преподаватель

Гесенко Н. М

 

Барнаул 2012

Цель работы: Для определения эксплуатационных свойств трансформатора провести исследование режимов холостого хода и короткого замыкания, ответить на вопросы о коэффициенте трансформации, изменении напряжения и функции тока нагрузки, об изменении коэффициента полезного действия, параметрах и др.

Описание лабораторной установки: Лабораторная установка представляет собой стенд, на котором смонтированы: трехфазный двухобмоточный трансформатор, трехфазный регулятор напряжения, амперметры, вольтметры, ваттметры. Выводы обмоток трансформатора, приборов, регулятора напряжения, коммутационной аппаратуры соединены электрически с клеммами на коммутационном поле.

 

Результаты исследования:

Определение коэффициента трансформации

На рисунке 1.1 представлена схема опыта холостого хода и определения коэффициента трансформации.

Рисунок 1.1

В таблице 1.1 приведены полученные данные исследования коэффициента трансформации.

Таблица 1.1

Номер опыта	U1, В	U2, В	k= U1/ U2
			5.769
			5.5
			5.71

 

Определение характеристик холостого хода

В таблице 2.1 приведены полученные данные исследования характеристик холостого хода.

 

Таблица 2.1

П/П	Uа	Ub	Uc	UСР	IA	IB	IC	Iср	РА	РВ	РС	Рср	ZO	r0	xO	cosj0
В	В	В	В	А	А	А	A	Вт	Вт	Вт	Вт	Ом	Ом	Ом
					0.1	0.05	0.06	0.07				5.3				0.29
					0.16	0.1	0.14	0.13								0.197
					0.31	0.2	0.31	0.27								0.128
					0.35	0.33	0.51	0.4								0.125
					0.76	0.51	0.76	0.68								0.106

3. Определение характеристик короткого замыкания

На рисунке 3.1 приведена схема исследования характеристик к.з..

 

Рисунок 3.1

В таблице 3.1 приведены данные исследования характеристик короткого замыкания.

Таблица 3.1

 

П/П	Uk	IA	IВ	IС	Iк	РА	РВ	РС	Рk	Zk	rк	xк	cosjк
В	А	А	А	А	Вт	Вт	Вт	Вт	Ом	Ом	Ом
		2.65	3.05	3.05	2.9						1.5	2.6	0.5
		2.9	3.5	3.5	3.3				61.7	3.5	1.9	2.9	0.54
		3.7	4.5	4.5	4.2				101.7	3.4	1.92	2.8	0.56

Формулы используемые для расчетов

На рисунке 4.1 приведена схема замещения трансформатора в режиме холостого хода.

Рисунок 4.1

Параметры трансформатора рассчитываются для одной фазы по данным опыта холостого хода.

Полное сопротивление:

,

Активное сопротивление:

,

Индуктивное сопротивление:

Коэффициент мощности при холостом ходе:

.

На рисунке 4.2 приведена схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания.

 

Рисунок 4.2

По полученным данным в соответствии со схемой замещения определяются параметры короткого замыкания для одной фазы:

; ; ; .

 

Зависимость коэффициента полезного действия от мощности

Для определения коэффициента полезного действия при I_k=I_н, cosj_k=1 и cosj_k=0,8 используется формула:

или

где b=I₂/I_2н – коэффициент нагрузки, P_k – потери в меди, пропорциональные квадрату кратности тока нагрузки.

Полученные значения:

 

кз	хх
0,94	0,77
0,92	0,65
0,86	0,61