Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора 1 страница

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
А1	Регулируемый автотрансформатор	318.1	~ 0…240 В / 2 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм

Описание электрической схемы соединений

Автотрансформатор А1 используется в качестве регулируемого источника синусоидального напряжения промышленной частоты.

Один из однофазных трансформаторов трехфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжения первичной и вторичной обмоток испытуемого трансформатора.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" автотрансформатора А1.

· Соедините электрическим шнуром приборную вилку электропитания «220 В» автотрансформатора А1 с розеткой однофазной трехпроводной электрической сети питания напряжением 220 В.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение.

· В трехфазной трансформаторной группе А2 переключателем установите желаемое номинальное вторичное напряжение трансформатора, например, 127 В.

· Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и автотрансформатора А1.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, выставьте напряжение U₁ на его выходе (выводах первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора) равным, например 220 В.

· Измерьте с помощью мультиметра блока Р1 напряжение U₂ на выводах вторичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора.

· Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и автотрансформатора А1.

· Вычислите искомый коэффициент трансформации однофазного трансформатора по формуле

K_ТР= U₁/ U₂.

1.2. Снятие и определение характеристик холостого хода I₀=f(U), Р₀=f(U), cosφ₀=f(U) однофазного трансформатора

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
А1	Регулируемый автотрансформатор	318.1	~ 0…240 В / 2 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р2	Измеритель мощностей	507.2	15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2;0,5 А.

Описание электрической схемы соединений

Один из однофазных трансформаторов трехфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток и напряжение первичной обмотки испытуемого трансформатора.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, потребляемые испытуемым трансформатором.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение.

· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, изменяйте напряжение U на выводах первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора в диапазоне 0…240 В и заносите показания вольтметра Р1.1 (напряжение U) и амперметра Р1.2 (ток I₀ первичной обмотки трансформатора), а также ваттметра и варметра измерителя Р2 (активная P₀ и реактивная Q₀ мощности, потребляемые трансформатором) в таблицу 1.2.1.

Таблица 1.2.1

U, В
I₀, мА
P₀, Вт
Q₀, Вт

· Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Используя данные таблицы 1.2.1, вычислите соответствующие напряжению U значения коэффициента мощности по формуле

Занесите полученные результаты в таблицу 1.2.2.

Таблица 1.2.2

U, В
cos j₀

· Используя данные таблиц 1.2.1 и 1.2.2 постройте искомые характеристики холостого хода I₀=f(U), Р₀=f(U), cosφ₀=f(U) однофазного трансформатора.

1.3. Снятие и определение характеристик короткого замыкания I_К=f(U), Р_К=f(U), cosφ_К= f(U) однофазного трансформатора

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
А1	Регулируемый автотрансформатор	318.1	~ 0…240 В / 2 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А13	Реостат	323.2	2×0…100 Ом / 1 А
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р2	Измеритель мощностей	507.2	15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2;0,5 А.

Описание электрической схемы соединений

Автотрансформатор А1 используется в качестве источника регулируемого синусоидального напряжения промышленной частоты.

Один из однофазных трансформаторов трехфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

Реостат А13 ограничивает темп роста тока в обмотках испытуемого трансформатора.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение.

· Установите суммарное сопротивление реостата А13 равным, например, 100 Ом.

· Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Медленно вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 по часовой стрелке, увеличивайте ток I_К первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора до тех пор пока показания амперметра Р1.2 не достигнут 0,5 А (не более!) и заносите показания амперметра Р1.2 (ток I), вольтметра Р1.1 (напряжение U), а также ваттметра и варметра измерителя Р2 (активная P_К и реактивная Q_К мощности, потребляемые трансформатором) в таблицу 1.3.1.

Таблица 1.3.1

I_К, А
U, В
P_К, Вт
Q_К, Вт

· Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

· Используя данные таблицы 1.3.1, вычислите соответствующие напряжению U значения коэффициента мощности по формуле

Занесите полученные результаты в таблицу 1.3.2.

Таблица 1.3.2

U, В
cos j_К

· Используя данные таблиц 1.3.1 и 1.3.2 постройте искомые характеристики короткого замыкания I_К=f(U), Р_К=f(U), cosφ_К=f(U) однофазного трансформатора.

1.4. Регистрация и отображение на компьютере тока включения
однофазного трансформатора без нагрузки

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В / 16 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А3	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	3 трансформатора напряжения 600 В / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В
А4	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выходов; 8 цифр. входов / выходов
А5	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI-6023E (PCI-6024E)

Описание электрической схемы соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Один из однофазных трансформаторов трехфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

Измерительный трансформатор тока (трансдуктор) в блоке А3 обеспечивает гальваническую развязку силовой и измерительной цепей и преобразует ток первичной обмотки испытуемого трансформатора в пропорциональное ему нормированное напряжение.

Через аналоговый вход АСН0-АСН8 коннектора А4 измеряемое напряжение вводится в компьютер А5.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А5 и запустите программу “Многоканальный осциллограф”. Настройте программу для запоминания, например, последних 5 секунд процесса.

· Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.

· Включите ключ-выключатель источника G1.

· Нажмите кнопку «ВКЛ» включения сканирования первого канала виртуального осциллографа.

· Нажмите кнопку “ВКЛ” источника G1 и через 1-2 секунды после этого остановите сканирование данных программой «Многоканальный осциллограф» нажатием на виртуальную кнопку «Остановить».

· Нажмите на кнопку-гриб источника G1.

· Используя возможности программы “Многоканальный осциллограф”, проанализируйте полученную временную зависимость тока включения однофазного трансформатора без нагрузки.

1.5. Регистрация и отображение на компьютере тока короткого
замыкания однофазного трансформатора

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В / 16 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А3	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	3 трансформатора напряжения 600 В / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В
А4	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выходов; 8 цифр. входов/ выходов
А5	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI-6023E (PCI-6024E)
А6	Трехполюсный выключатель	301.1	~ 400 В / 10 А
А13	Реостат	323.2	2×0…100 Ом / 1 А

Описание электрической схемы соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Один из однофазных трансформаторов трехфазной трансформаторной группы А2 является испытуемым.

Через аналоговый вход АСН0-АСН8 коннектора А4 измеряемое напряжение вводится в компьютер А5.

Выключатель А6 выполняет роль короткозамыкателя.

Реостат А13 ограничивает ток короткого замыкания.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» трехфазного источника питания G1.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Установите суммарное сопротивление реостата А13 равным, например, 150 Ом.

· Переключатель режима работы трехфазного выключателя А6 переведите в положение «РУЧН.».

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А5 и запустите прикладную программу «Многоканальный осциллограф». Настройте программу для запоминания, например, последних 5 секунд процесса.

· Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А6.

· Включите источник G1.

· Нажмите кнопку «ВКЛ» включения сканирования первого канала виртуального осциллографа.

· Нажмите кнопку «ВКЛ» и спустя 1 с (не более) – кнопку «ВЫКЛ» выключателя А6 и еще через 1 с после этого остановите сканирование данных программой «Многоканальный осциллограф».

· Нажмите на кнопку-гриб источника G1 и отключите выключатель «СЕТЬ» выключателя А6.

· Используя возможности программы «Многоканальный осциллограф», проанализируйте полученную временную зависимость тока короткого замыкания.

1.6. Определение уравнительного тока, вызванного неравенством
коэффициентов трансформации параллельно включенных
однофазных трансформаторов

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В / 16 А
А2, А7	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А10	Активная нагрузка	306.1	220 В / 3´0…50 Вт;
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм

Описание электрической схемы соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

По одному из однофазных трансформаторов трехфазных трансформаторных групп А2, А7 включаются на параллельную работу на активную нагрузку А10.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются токи нагрузки параллельно включенных трансформаторов.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· Переключателями номинальных напряжений блоков А2 и А7 установите коэффициенты трансформации трансформаторов, например, равными соответственно 230/230 В и 230/220 В.

· Установите переключателями активную нагрузку в фазах блока А10, например, равной 30 %.

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.

· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

· Включите источник G1.

· С помощью амперметров Р1.1 и Р1.2 измерьте токи I₁ и I₂ нагрузки параллельно включенных однофазных трансформаторов.

· Отключите источник G1.

· Уравнительный ток, вызванный неравенством коэффициентов трансформации параллельно включенных однофазных трансформаторов, определяйте по формуле

Iу = │(I₁ - I₂) / 2│.

1.7. Определение группы соединений обмоток
трехфазного трансформатора

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В / 16 А
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А3	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	3 трансформатора напряжения 600 В / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В
А4	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выходов; 8 цифр. входов/ выходов
А5	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI-6023E (PCI-6024E)

Описание электрической схемы соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Трехфазная трансформаторная группа А2 является испытуемой.

Измерительные трансформаторы напряжения в блоке А3 обеспечивают гальваническую развязку силовой и измерительной цепей и преобразуют первичное и вторичное линейные напряжения испытуемого трансформатора в пропорциональные им нормированные напряжения.

Через аналоговые входы АСН0-АСН8 и АСН1-АСН9 коннектора А4 измеряемые напряжения вводятся в компьютер А5.

Указания по проведению эксперимента

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

· В трехфазной трансформаторной группе А2 переключателем установите желаемое номинальное вторичное напряжение трансформатора, например, 220 В.

· Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А5 и запустите прикладную программу “Многоканальный осциллограф”.

· Включите источник G1.

· Нажмите кнопки «ВКЛ» включения сканирования первого и второго каналов виртуального осциллографа.

· Используя возможности программы “Многоканальный осциллограф”, определяйте взаимный фазовый сдвиг между кривыми регистрируемых напряжений и по нему определяйте группу соединений обмоток трехфазного трансформатора.

· По завершении эксперимента отключите источник G1.

1.8. Подтверждение недопустимости параллельной работы трехфазных трансформаторов с различными группами соединения обмоток

- Электрическая схема соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание электрической схемы соединений

- Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры