Зависимость коэффициента полезного действия от мощности

Министерство образования Российской Федерации

Алтайский государственный технический

Университет им. И. И. Ползунова.

Кафедра «Электротехника и автоматизированный электропривод»

Лабораторная работа № 3

Тема: «Исследование трехфазного двухобмоточного трансформатора»

По дисциплине «Электрические машины»

Выполнил: студенты гр. ЭТ-01

Квитко А.Г.

Цепенко А.С.

Шеслер Н.А.

Проверил: .

Преподаватель

Гесенко Н. М

Барнаул 2012

Цель работы: Для определения эксплуатационных свойств трансформатора провести исследование режимов холостого хода и короткого замыкания, ответить на вопросы о коэффициенте трансформации, изменении напряжения и функции тока нагрузки, об изменении коэффициента полезного действия, параметрах и др.

Описание лабораторной установки:Лабораторная установка представляет собой стенд, на котором смонтированы: трехфазный двухобмоточный трансформатор, трехфазный регулятор напряжения, амперметры, вольтметры, ваттметры. Выводы обмоток трансформатора, приборов, регулятора напряжения, коммутационной аппаратуры соединены электрически с клеммами на коммутационном поле.

Результаты исследования:

Определение коэффициента трансформации

На рисунке 1.1 представлена схема опыта холостого хода и определения коэффициента трансформации.

Рисунок 1.1

В таблице 1.1 приведены полученные данные исследования коэффициента трансформации.

Таблица 1.1

Номер опыта	U1, В	U2, В	k= U1/ U2
			5.769
			5.5
			5.71

Определение характеристик холостого хода

В таблице 2.1 приведены полученные данные исследования характеристик холостого хода.

Таблица 2.1

П/П	Uа	Ub	Uc	UСР	IA	IB	IC	Iср	РА	РВ	РС	Рср	ZO	r0	xO	cosj0
В	В	В	В	А	А	А	A	Вт	Вт	Вт	Вт	Ом	Ом	Ом
					0.1	0.05	0.06	0.07				5.3				0.29
					0.16	0.1	0.14	0.13								0.197
					0.31	0.2	0.31	0.27								0.128
					0.35	0.33	0.51	0.4								0.125
					0.76	0.51	0.76	0.68								0.106

3. Определение характеристик короткого замыкания

На рисунке 3.1 приведена схема исследования характеристик к.з. .

Рисунок 3.1

В таблице 3.1 приведены данные исследования характеристик короткого замыкания.

Таблица 3.1

П/П	Uk	IA	IВ	IС	Iк	РА	РВ	РС	Рk	Zk	rк	xк	cosjк
В	А	А	А	А	Вт	Вт	Вт	Вт	Ом	Ом	Ом
		2.65	3.05	3.05	2.9						1.5	2.6	0.5
		2.9	3.5	3.5	3.3				61.7	3.5	1.9	2.9	0.54
		3.7	4.5	4.5	4.2				101.7	3.4	1.92	2.8	0.56

Формулы используемые для расчетов

На рисунке 4.1 приведена схема замещения трансформатора в режиме холостого хода.

Рисунок 4.1

Параметры трансформатора рассчитываются для одной фазы по данным опыта холостого хода.

Полное сопротивление:

,

Активное сопротивление:

,

Индуктивное сопротивление:

Коэффициент мощности при холостом ходе:

.

На рисунке 4.2 приведена схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания.

Рисунок 4.2

По полученным данным в соответствии со схемой замещения определяются параметры короткого замыкания для одной фазы:

; ; ; .

Зависимость коэффициента полезного действия от мощности

Для определения коэффициента полезного действия при I_k=I_н, cosj_k=1 и cosj_k=0,8 используется формула:

или

где b=I₂/I_2н – коэффициент нагрузки, P_k – потери в меди, пропорциональные квадрату кратности тока нагрузки.

Полученные значения:

кз	хх
0,94	0,77
0,92	0,65
0,86	0,61