. Для построения графика ή = f (β) при сosφ2 = 1,0 и сosφ2 = 0,8 определяют КПД трансформатора для ряда значений коэффициента нагрузки β, равного 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 и 1,2, воспользовавшись для этого выражением
| ή = Р2 /Р1 = Р2 / (Р2 + Р0 + β2 Рк ) | (30) |
или
| ή = 1 - (Р0 ном + β2 Рк ном ) / (β Sном сosφ2 + Р0 ном + β2 Рк ном ) | (32) |
где Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.
 |
По результатам вычислений строят графики КПД (рис. 6).
Рис. 6
Максимальное значение КПД трансформатора соответствует нагрузке, при которой электрические потери трансформатора равны магнитным потерям. Коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному значению КПД вычисляется по формуле (28)
На оси абсцисс отмечают значение β и, проведя в этой точке ординату, определяют максимальные значения КПД. Эти значения можно получить по (31), подставив в это выражение β:
| ήmax = 1 - Р0 ном / (0,5 Sном сosφ2 + Р0 ном) | (32) |
Порядок выполнения работы
5.1. На основании паспортных и вычисленных данных заполнить таблицу1
Таблица 1
| Паспортные данные | Вычислено и определено | ||||||||
| Sном, ВА | f, Гц | U1ном, В | U2ном, В | I1ном, А | I2ном, А | i0, % | Uкз, % | ΔРст, Вт | ΔРм, Вт |
Значения I1ном и I2ном рассчитываются по формуле I ном = 
(они необходимы при проведении опыта КЗ), значения Uкз, ΔРст, и ΔРм вписываются в таблицу по результатам опытов.
5.2. Провести опыт ХХ.
а)
б)
Рис.7
Для этого в соответствии с принципиальной схемой рис.7а собрать электрическую цепь для проведения опыта по монтажной схеме рис.7б. Питание цепи осуществить от регулируемого источника однофазного напряжения. Измерения I10,.U10, P0, производить измерительным комплектом К505, а напряжение U20– цифровым вольтметром. Сделать не менее пяти замеров через приблизительно одинаковые интервалы тока холостого хода, изменяя подводимое к трансформатору напряжение от 0,5 U1ном до 1,15 U1ном. Показания измерительных приборов занести в табл. 2.
Таблица 2
| № п/п | Измерения | Вычисления | ||||||||
| U10, В | I10, А | P0, Вт | U20, В | Zm, Ом | Rm, Ом | Xm, Ом | i0, % | cosφ0 | K | |
Расчеты вести по формулам 14-18.
Построить характеристики Zm, Rm, Xm, I10, P0, cosφ0 = f (U10)
5.3. Провести опыт короткого замыкания.
 |
Для этого в схеме опыта ХХ заменить вольтметр во вторичной обмотке на амперметр согласно схеме электрической принципиальной рис 8. Использовать амперметр с пределом измерения 1А на вертикальной части стенда. С помощью ЛАТРа повысить напряжение от 0 до значения, при котором ток в первичной обмотке достигнет номинального значения (I1к = I1ном).
Рис.8
Показания измерительных приборов занести в табл. 3.
Таблица 3
| № п/п | Измерения | Вычисления | |||||||||
| U1к, В | I1к, А | I2к, А | Pк, Вт | Uк, % | Zк, Ом | Rк, Ом | Xк, Ом | cosφк | R1, Ом | X1, Ом | |
Расчеты вести по формулам 21-24, 27.
Построить характеристики Zк, I1к, Pк, cosφк = f (U1к)
 |
5.4. Провести опыт нагрузки трансформатора, собрав схему по рис. 9
Рис.9
В качестве нагрузки к зажимам вторичной обмотки подключить резисторы с переменными и постоянными параметрами, суммарное сопротивление которых рассчитать с учетом того, что ток во вторичной обмотке должен изменяться от I2 = 0,1 I2ном до I2 = (1,2…1,25) I2ном ; U1 = U1ном = const. При этом сosφ2 = 1. Изменяя нагрузочное сопротивление провести 5-6 измерений.
Для изменения сosφ2 в качестве нагрузки использовать катушку индуктивности (сosφ2 = 0,8).
Показания измерительных приборов занести в табл. 4.
Таблица 4
| № п/п | Измерения | Вычисления | ||||||||||
| U1н , В | I1, А | P1, Вт | U2, В | I2, А | сosφ1 | η | P2, Вт | ΔU2, % опыт | ΔU2, % расчет | β | сosφ2 | |
Расчеты вести по формулам:
β = 
; η = 
; P2 = U2 I2 сosφ2 ;
опытное значение Δu2 % = (U20 – U2) *100/ U20
расчетное значение Δu2 % = β (uка% сosφ2 + uкр% sin φ2);
sin φ2 = 
; uка% = Rк Iк100 / U1ном; uкр% = 
= Xк Iк 100 / U1ном
Построить по этим данным внешние характеристики U2 = f (β) и зависимости η = f (β)
