Индивидуальные задания для студентов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Выксунский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Методические указания по выполнению практической работы

«Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора»

По дисциплине

«Электротехника и электроника»

Цель работы: научиться определять основные параметры трансформаторов.

 

Методика решения задачи №1:

Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора равен 0,002 Вб. При холостом ходе замерено напряжение на вторичной обмотке, равное 127 В. Число витков первичной обмотки 495. Частота сети 50 Гц. Найти коэффициент трансформации и напряжение питающей сети.

Решение:

1. При холостом ходе ЭДС вторичной обмотки Е2 равна замеренному напряжению 127В.

2. Число витков вторичной обмотки

3. Коэффициент трансформации

4. Э.д.с. первичной обмотки

При холостом ходе напряжение питающей сети незначительно отличается от ЭДС первичной обмотки.

 

Методика решения задачи №2:

Дано: Для однофазного трансформатора номинальной мощностью S_ном.=180 кВА и первичным напряжением U_1ном = 6,3 кВ, мощность короткого замыкания Р_к.ном=10 кВт и напря-жением короткого замыкания u_к = 6,5%. Рассчитать данные и построить график зависимости изменения вторичного напряжения ∆U от коэффициента нагрузки β, если коэффициент мощности нагрузки cos φ₂=0,6.

Решение:

1. Определим напряжение короткого замыкания U_К из формулы

Ток в первичной обмотке

2. Определим соs φ_к

Зная соs φ₂, можно определить sin φ₂

φ₂= arcсоs 0,6 = 53,13º; sin φ₂= sin 53,13º =0,8

3. Определим изменение вторичного напряжения ∆U в относительных единицах:

4. Построим график зависимости изменения вторичного напряжения ∆U от коэффициента нагрузки β.

 

Методика решения задачи №3:

Дано: Однофазный трансформатор имеет следующие паспортные данные: S_н=560 кВА; U_1н=10 кВ; Р_{к н}=25 кВт; u_к=7 ٪; cos φ₂=0,85. Рассчитать и построить график зависимости КПД от нагрузки η=f(β), если максимальное значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки β ^׳ = 0,7.

Решение:

1. Определим магнитные потери Р_о из формулы :

.

 

2. Найдем точки для построения графика

 

 

3. Построим график зависимости КПД от нагрузки η=f(β)

 

Индивидуальные задания для студентов

Величины	Варианты
U2 ном, В
k
Qст, м 2· 10 – 1	0,49	0,80	1,2	1,8	0,65	0,80	1,2	0,76	0,60	0,85
В тах, Тл	1,3	1,6	1,8	1,3	1,4	1,5	1,2	1,3	1,5	1,2

Задача № 1. Однофазный трансформатор включен в сеть с частотой тока 50 Гц. Номинальное вторичное напряжение U_{2 ном}, а коэффициент трансформации k. Определить число витков в обмотках w₁ и w₂, если в стержне магнитопровода трансформатора сечением Q_ст, максимальное значение магнитной индукции B_тах.

 

 

Величины	Варианты
Sном, кВ·А
U1ном, кВ	31,5	6,3	31,5	6,3	6,3			3,4	6,3
Рк.ном, кВт								3,5		5,4
uк, %	8,5	6,5	8,5	5,5	6,5		6,5	5,5	5,5
cоs φ2	0,75 (емк.)	0,85 (инд.)	0,80 (емк.)	0,70 (инд.)	1,0	0,85 (инд.)	0,9 (емк.)	1,0	0,80 (инд.)	0,70 (инд.)

Задача № 2. Для однофазного трансформатора номинальной мощностью S_ном и первичным напряжением U_1ном, мощностью короткого замыкания Р_к.ном и напряжением короткого замыкания u_к, рассчитать данные и построить график зависимости изменения вторичного напряжения ∆ U от коэффициента нагрузки β, если коэффициент мощности нагрузки cos φ ₂.

 

Задача № 3. Для однофазного трансформатора номинальной мощностью S_ном и первичным напряжением U_1ном , мощностью короткого замыкания Р_к.ном и напряжением короткого замыкания u_к, рассчитать и построить график зависимости КПД от нагрузки η = f (β), если максимальное значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки β^'= 0,7.

Величины	Варианты
Sном, кВ·А
U1ном, кВ	31,5	6,3	31,5	6,3	6,3			3,4	6,3
Рк.ном, кВт								3,5		5,4
uк, %	8,5	6,5	8,5	5,5	6,5		6,5	5,5	5,5
cоs φ2	0,75 (емк.)	0,85 (инд.)	0,80 (емк.)	0,70 (инд.)	1,0	0,85 (инд.)	0,9 (емк.)	1,0	0,80 (инд.)	0,70 (инд.)