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
KТР = 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
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 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 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.
· 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 IК=f(U), РК=f(U), cosφК= 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.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются напряжения первичной и вторичной обмоток 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 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.
· 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 IК 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 PК и реактивная QК мощности, потребляемые трансформатором) в таблицу 1.3.1.
Таблица 1.3.1
| IК, А | ||||||||||
| U, В | ||||||||||
| PК, Вт | ||||||||||
| QК, 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 jК |
· Используя данные таблиц 1.3.1 и 1.3.2 постройте искомые характеристики короткого замыкания IК=f(U), РК=f(U), cosφК=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.
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.
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.
· В трехфазной трансформаторной группе А2 переключателем установите желаемое номинальное вторичное напряжение трансформатора, например, 127 В.
· 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 гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· 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 гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· 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