Рабочий режим, короткое замыкание однофазного трансформатора

Цели

1.1В ходе выполнения работы студенты осваивают:

1.1.1Общие компетенции:

ОК2 Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития

1.2.1 Осваивают умения:

- изучать и рассчитывать параметры цепи переменного тока

- строить векторные диаграммы;

- применять основные определения и законы теории электрических цепей;

- учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных

электрических цепей;

- различать непрерывные и дискретные сигналы и их параметры

Данные умения направлены на освоение умений федерального государственного образовательного стандарта:

- использовать законы электротехники в практической деятельности техников;

- рассчитывать параметры электрических схем

1.2.2 Усваивают знания:

- основных характеристик, параметров электрических цепей при гармоническом воздействии в установившемся режиме;

- методов расчета электрических цепей.

Данные знания направлены на освоение знаний федерального государственного

образовательного стандарта:

- теоретические основы электротехники;

- принципы расчета параметров электрических цепей

Оборудование, дидактическое обеспечение

2.3 Методические рекомендации по выполнению работы (Приложение А)

2.4 Формуляр отчета по самостоятельной работе 10 (Приложение Б)

3 Форма организации - индивидуальная

Порядок выполнения

4.1 При выполнении работы ознакомьтесь с темой: «Трансформаторы» используя методические рекомендации указанные в приложении А

4.2Изучите тему «Трансформаторы» используя приложение А индивидуальная 4.3Систематизируйте знания по теме «Трансформаторы» в виде таблицы Б1 согласно образцу отчета (Приложение Б).

4.4 Отчет по самостоятельной работе оформляется согласно образцу отчета (Приложение Б)

4.5 Составить терминологический словарь : схем включения, характеристик, параметров трансформаторов. Записать определения и основные расчетные соотношениясогласно таблице Б1 приложения Б

4.6 Ответить на контрольные вопросы

4.7 Сдать отчет на проверку преподавателю

4.8 Время выполнения – 90 мин.

5 Методические рекомендации – Приложение А

6 Форма отчета – формуляр отчета в приложении Б

Контрольные вопросы

7.1Поясните

- устройство однофазного трансформатора;

- принцип действия трансформатора

- коэффициент трансформации

- первичная, вторичная обмотка, отличия;

- почему трансформатор на преобразует постоянный ток.

7.2 Дайте определение:

- режима холостого хода

- сущности потерь в стали

- сущности потерь в меди

- внешняя характеристика трансформатора;

- саморегулируемость трансформатора

Критерии оценок

8.1 «отлично» выставляется при выполнении всех заданий самостоятельной работы и ответов на контрольные вопросы.

8.2 «хорошо» выставляется при выполнении всех заданий самостоятельной работы, с наличием незначительных ошибок при выполнении алгоритма расчета электрических цепей и ответов на контрольные вопросы

8.3 «удовлетворительно» выставляется при выполнении всех заданий самостоятельной работы с наличием грубых ошибок при выполнении алгоритма расчета электрических цепей и ответов на контрольные вопросы.

8.4 «неудовлетворительно» – грубые ошибки при выполнении всех заданий самостоятельной работы и ответов на контрольные вопросы

Приложение А

Трансформатор - электромагнитный аппарат предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения одной и той же частоты (f = Const ). Трансформаторы применяют: на линиях электропередач, в технике связи, автоматике, измерительной технике и в быту. По назначению трансформаторы различают на: силовые для осветительных сетей и электрических двигателей, специальные для питания сварочных аппаратов, электропечей и других потребителей особого назначения, измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Силовые трансфор

Трансформаторы преобразуют напряжение. Их Р=5-6 10 кВа для U=380,500В; 3,6,10,35,110,220,400кВ.

Измерительные трансформаторы (ИП) предназначены для включения в сеть амперметров, вольтметров, ваттметров.

Специальные трансформаторы: автотрансформаторы, сварочные, для выпрямителей, усилителей и т.д.

Трансформатор это электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока (~I) одного напряжения в переменный ток другого напряжения при одинаковой частоте (f=const).

Холостой ход. Потери в трансформаторе

		5A
	I* 150B

Холостой ход: работа трансформатора без нагрузки (кл. разомкнут).

I2=0, Iхх=®2-4% Iном® большой Р U1=0.5-1.2Uном=-Е1Е2=U2

® 2-10% Iном®мал.,ср.Р

Потери холостого хода:DРхх®стали; Гистерезис, iвт

Р=5кВа®DРхх=1.2-1.8%Рном

Р=100кВа®DРхх=0.6-0.9%Рном

Р>100кВа®DРхх=0.2-0.5%Рном

Холостой ход (генераторный режим):

U1=Q Е1- IххZ1® IххZ1=0.5% U1®D Ua1=IххRмеди®D Uр>>D Ua1

®D Uр1= IххХстали

U1=-Е1=U уравновешивающего Е1 (самоинд)+( D Ua1+®D Uр1)

Р1= U1I1ххCosg1»; При х.х. Cosg1=0.18-0.3.

Q1= U1I1ххSing1 ® max.

Вывод: при х.х. тр-р® загружает сеть Q1= max ,что неэкономично.

® определяют U1Iхх Рстали=Рхх.

Векторная диаграмма х.х.

ф=ФмSinwt } U1= Uм1Sin(wt+P/2) ®е1=Ем1Sin(wt+P/2)

е2=Ем2Sin(wt+P/2)

d-угол потерь iвт+гистерезис.

Рабочий режим, короткое замыкание однофазного трансформатора

Рабочий режим:

· вторичная обмотка: Z_n - введен, течет I₂

· первичная обмотка: U₁

По закону полного тока:

Токи в обмотках обратнопропорциональны количеству витков:

I₁/I₂=W₂/W₁=1/K