ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора

Цель:Изучить и понять принцип работы трансформатора и научиться рассчитывать коэффициент трансформации на основании измеряемых опытным путем величин.

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить задание лабораторной работы.

2. Составить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Ход работы:

Электрическая схема (рисунок 3) содержит:

1. Т1 – трансформатор 220 В;

2. Т2 – трансформатор 36 В;

3. R1 – переменный резистор 100 Ом;

4. R2 – переменный резистор 220 Ом;

5. FU – предохранитель 2 А;

6. Выключатель;

7. Амперметр;

8. Вольтметр;

9. Выключатель короткого замыкания.

Основные теоретические положения:

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или более) обмотками, имеющими между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем, и служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной.

Для усиления магнитной связи между обмотками они помещаются на стальном сердечнике (рисунок 1). Трансформаторы, не имеющие стального сердечника, называются воздушными. Они применяются в специальных случаях при преобразовании переменных токов высокой частоты (от 10000— 20000 Гц и выше).

Г – генератор переменного тока.

Рисунок 1 – Двухобмоточный трансформатор

Трансформаторимеет не меньше двух обмоток; из них первичной обмоткой 1 называется обмотка, которая получает энергию преобразуемого переменного тока, вторичными обмотками 2 – обмотки, которые отдают энергию преобразованного переменного тока.

Лист

Трансформаторы применяются в основном для преобразования однофазного и трехфазного тока. В соответствии с этим различают однофазные и трехфазные трансформаторы.

Впервые трансформаторы получили техническое применение в схемах со свечами Яблочкова. П. Н. Яблочков разработал конструкцию однофазного трансформатора с разомкнутым сердечником и при своих опытах, а также при эксплуатации своих осветительных установок выявил основные его свойства.

Отношение ЭДС обмотки высшего напряжения к ЭДС обмотки низшего напряжения или же отношение витков обмоток называют коэффициентом трансформации:

При практических расчетах коэффициент трансформации с некоторым допущением принимают равным отношению номинальных напряжений обмоток ВН и НН:

Рисунок 2 – Основные электрические величины в однофазном трансформаторе

Рисунок 3 – Электрическая схема стенда

Ход работы:

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания и стенд заземлен.

Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений, при этом QF1 замкнут, QF2 разомкнут (режим холостого хода трансформатора).

С помощью реостата R1 выставьте напряжение на выходе трансформатора Т1 (выводах первичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора Т2) равным номинальному U_1ном, которое регистрируется вольтметром V1.

Измерьте с помощью вольтметра V2 напряжение U₂₀ на выводах вторичной обмотки испытуемого однофазного трансформатора.

Отключите стенд.

Вычислите искомый коэффициент трансформации однофазного трансформатора по формуле

k = U₁ / U₂₀.

Контрольные вопросы

Лист

1. Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или более) обмотками, имеющими между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем, и служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения при сохранении частоты тока неизменной.

2. Трансформаторы можно классифицировать:

По признаку функционального назначения

-трансформаторы питания

-трансформаторы согласования

Рассмотрим трансформаторы питания, их можно классифицировать

По напряжению:

-низковольтные

-высоковольтные

-высокопотенциальные

В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения

-однофазные

-трёхфазные

В зависимости от числа обмоток

-двухобмоточные

-многообмоточные

В зависимости от конфигурации магнитопровода

-стержневые

-броневые

-тороидальные

В зависимости от мощности

-малой мощности

-средней мощности

-большой мощности

В зависимости от способа изготовления магнитопровода

-пластинчатые

-ленточные

В зависимости от коэффициента трансформации:

-повышающие

-понижающие

В зависимости от вида связи между обмотками:

-с электромагнитной связью (с изолированными обмотками)

Лист

-с электромагнитной и электрической связью (со связанными обмотками)

В зависимости от конструкции обмотки:

-катушечные

-галетные

-тороидальные

В зависимости от конструкции всего трансформатора

-открытые

-капсулированные

-закрытые

В зависимости от назначения:

-выпрямительные

-накальные

-анодно-накальные и т.д.

В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы:

-пониженной частоты (менее 50 Гц)

-промышленной частоты (50 Гц)

-повышенной промышленной частоты (400, 1000, 2000 Гц)

-повышенной частоты (до 10000 Гц)

-высокой частоты

3.Номинальными токами обмоток трансформатора называют токи, определяемые по их номинальным мощностям и номинальным напряжениям. Под номинальной нагрузкой понимают нагрузку, равную номинальному току

Номинальное напряжение обмоток - это напряжение первичной и вторичных обмоток при холостом ходе (линейные - для 3-хфазных или - для однофазных трансформаторов Номинальным коэффициентом трансформации для 2-х обмоточных трансформаторов называют

4. Ток на мощность это произведение напряжения на ток и поэтому при потребления большей мощности на потреблении обмотке увеличивается и ток на первичной

5. Трансформатор работать не будет т.к. закон электромагнитной индукции говорит нам, что ЭДС наводится изменением магнитного потока. Если то постоянный, то создаваемый им магнитный потом не меняется и не наводит ЭДС во вторичной обмотке.

Лист

Вывод:

Коэффициент трансформации исследуемого трансформатора составляет 9, следовательно, он понижающий. В данной работе использован косвенный метод измерения коэффициента трансформации. Также коэффициент трансформации можно высчитать по следующей формуле: