Функциональная схема измерительного стенда

Функциональная схема модели стенда, используемого для изучения характеристик трансформатора, показана на рис 5.2.

Рис.5.2. Функциональная схема модели стенда для изучения однофазного, двух обмоточного трансформатора.

На схеме изображены:

(~) –Генератор переменного напряжения.

– Вольтметр (V1) и амперметр (A1), измеряющие напряжение и ток в первич- ной обмотке трансформатора.

– Вольтметр (V2), входящий в состав измерителя активной мощности (Combi.m) и проградуированный в ваттах на вольт, то есть, например, показание (V2) 100 В должно записываться в таблицы как 100 Вт.

-Вольтметр (V3), входящий в состав фазометра и проградуированный в градусах на милливольт, то есть показания (V3) 30мВ должно записываться в таблице как 30 градусов,

–В цепи вторичной обмотки трансформатора включены: амперметр (A₂) и вольтметр (V₄), измеряющие ток и напряжение на выходе трансформатора..

–Переключатель (Spase), позволяющий отключать или подключать сопротивление нагрузки ([R]/100 Omh/100%) при опытах холостого хода и короткого замыкания.

–Резистор 10МОmh, используемый при опыте холостого хода и выключаемый при опыте короткого замыкания.

–Переключатель {Z}, позволяющий замыкать выводы вторичной обмотки трансформатора, При проведении исследований не используется и должен оставаться в разомкнутом положении.

5.4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Ознакомиться с моделью стенда и порядком проведения измерений.

2. Подготовить исходные материалы для составления отчета по работе. Для чего на отдельных листках бумаги заполнить титульный лист с фамилией, именем и отчеством студента, выполняющего лабораторную работу. Затем написать название дисциплины, название и цель выполнения работы и выписать основные расчетные формулы.

3. Включить компьютер, запустить на выполнение программу «Eleсtronics Worсbench» и открыть файл «Lab.5.ewb».

4. ИЗМЕРИТЬ И ПОСТРОИТЬ ВНЕШНЮЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ ТРАНСФОРМАТОРА. Для построения внешней нагрузочной характеристики трансформатора и определения коэффициента полезного действия (кпд) η=P₂/P₁ установить напряжение на выходе генератора сигнала, равным 220В. и изменяя величину сопротивления нагрузки (100 Ом, 50 Ом, 5 Ом), занести показания измерительных приборов в соответствующие графы таблицы 5.1.

Рассчитать значения полной входной мощности (S₁=U₁·I₁), коэффициента мощности (Cosφ₁= P₁/S₁) и Cosφ₁(V₃), а также выходной активной мощности Р₂=I₂·U₄).Определить коэффициент полезного действия по формуле η=P₂/P₁ и занести все рассчитанные величины в таблицу 5.1.

По результатам измерений построить внешнюю нагрузочную характеристику U₄=F(I₂) трансформатора и зависимость коэффициента полезного действия трансформатора η=P₂/P₁ от тока нагрузки I₂.

Сравнить значения Cosφ₁= P₁/S₁) и (Cosφ₁(V₃).

Табл.5.1.

Величины	U₁	I₁	S₁=U₁·I₁	P₁(V₂)	Cosφ₁= P₁/S₁	φ₁ (V₃)	Cosφ₁(V₃)	I₂	U₄	η=P₂/P₁
Ед. измер.	В	A	В·А	Вт		Град		A	В

5. Исследовать работу трансформатора в режиме холостого хода. Для этого поставить переключатель (Spase)в положение выключено. Установить величину напряжения на выходе генератора колебаний равным 220 В и записать показания измерительных приборов в табл. 5.2. Рассчитать значения полной мощности (S₁=U₁·I₁), коэффициентов мощности (Cosφ₁= P₁/S₁)) и (Cosφ₁(V₃)), определить коэффициент трансформации по формуле n₁₂=U₁/U₄ и занести все рассчитанные значение в таблицу 5.2.

Повторить измерения для значения напряжения на выходе генератор,равного 110В. Результаты измерений и расчетов также занести

Табл.5.2. Сравнить значения Cosφ₁= P₁/S₁) и (Cosφ₁(V₃).

Табл.5.2.

Величины	U₁	I₁	S₁=U₁·I₁	P₁(V₂)	Cosφ₁= P₁/S₁	φ₁ (V₃)	Cosφ₁(V₃)	I₂	U₄	n₁₂=U₁/U₄
Ед. измер.	В	A	В·А	Вт		Град		A	В

6. ОПЫТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. Переключить коммутатор[Spase] поставить в нижнее положение, окрасить резистор 10МОmh в красный цвет, нажать правую кнопку “мыши” и удалить резистор, совместив курсор с надписью «delitl» и нажав правую клавишу «мыши». Записать показания всех измерительных приборов в табл.5.3.

Рассчитать значения полной мощности (S₁=U₁·I₁), коэффициентов мощности

(Cosφ₁= P₁/S₁)) и (Cosφ₁₍_V₃₎). Определить коэффициент трансформации по формуле n₁₂=I₂/I₁ и занести все рассчитанные значение в таблицу 5.3.

Табл.5.3.

Величины	U₁	I₁	S₁=U₁·I₁	P₁(V₂)	Cosφ₁= P₁/S₁	φ₁_(V3)	Cosφ₁_(V3)	I₂	U₄	n₁₂=I₂/ I₁
Ед. измер.	В	A	В·А	Вт		Град		A	В

5.5. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ. Отчет должен содержать:

1.Титульный лист с названием университета, факультета, кафедры, курса, специальности, дисциплины, работы и фамилии, имени и отчества студента.

2.Цель работы.

3.Структурную схему модели лабораторного стенда, вычерченную с помощью линейки.

4.Таблицы 5.1, 5.2.,5.3., содержащие результаты измерений и расчетов.

5.Внешнюю характеристику трансформатора и зависимость коэффициента полезного действия от величины тока нагрузки. На оси абсцисс должны быть обозначения измеряемых величин и масштабные метки. Масштабные метки также должны быть нанесены на оси времени.

6.Выводы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6