Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А

Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А. В режиме нагрузки б) нагрузка на фазе А меньше в два раза по сравнению с другими фазами, а в режиме в) нагрузка на фазе А отсутствует. Результаты измерений и расчетов приведены в таблице 1.5.1.

Таблица 1.5.1

  Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №1 - открытая онлайн библиотека Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №2 - открытая онлайн библиотека
режимы нагрузки режимы нагрузки
а) б) в) а) б) в)
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №3 - открытая онлайн библиотека , В 128,6 153,9 191,6 131,3 132,7
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №4 - открытая онлайн библиотека , В 128,5 118,6 112,1 129,8 129,8 129,8
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №5 - открытая онлайн библиотека , В 128,6 111,1 129,9 129,9 129,9
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №6 - открытая онлайн библиотека , А 21,52 12,88 21,73 10,98
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №7 - открытая онлайн библиотека , А 21,53 19,86 18,76 21,75 21,75 21,75
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №8 - открытая онлайн библиотека , А 21,5 19,89 18,58 21,74 21,74 21,74
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №9 - открытая онлайн библиотека , А 0,95 2,37 10,75 21,73
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №10 - открытая онлайн библиотека , Вт 3,37 2,28 3,2 1,35
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №11 - открытая онлайн библиотека , Вт 3,36 2,8 2,2 2,7 2,01 2,13
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №12 - открытая онлайн библиотека , Вт 2,48 2,12 1,95 3,2 2,68 2,8
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №13 - открытая онлайн библиотека 89,93 89,93 - 89,94 89,95 -
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №14 - открытая онлайн библиотека 89,93 89,93 89,94 89,95 89,96 89,96
Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №15 - открытая онлайн библиотека 89,95 89,95 89,94 89,94 89,95 89,94

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №16 - открытая онлайн библиотека

Рис.1.5.8. Векторные диаграммы фазных токов и напряжений вторичной обмотки при соединении обмоток по схеме Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №1 - открытая онлайн библиотека и Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №2 - открытая онлайн библиотека при нагрузках в режимах а), б), в). Масштаб: 1В = 1 единица длины, 1А = 10 единиц длины.

Векторные диаграммы напряжений и токов строятся в заданном масштабе. Сначала строится диаграмма напряжений. Из произвольной точки О строится вектор напряжения фазы А (на рис.1.5.8 это вектор Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №19 - открытая онлайн библиотека ) , затем из точки О под углом Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №20 - открытая онлайн библиотека от вектора Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №19 - открытая онлайн библиотека ходу часовой стрелки строится вектор Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №22 - открытая онлайн библиотека . Вектор Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №5 - открытая онлайн библиотека строится под углом Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №20 - открытая онлайн библиотека против часовой стрелки. Далее из точки О строят векторы токов Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №25 - открытая онлайн библиотека , Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №7 - открытая онлайн библиотека , Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №8 - открытая онлайн библиотека . Если нагрузка активная, то вектор тока совпадет по направлению с соответствующим вектором напряжения. Если нагрузка имеет, например, активно-индуктивный характер, то вектор тока будет отставать на угол Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №28 - открытая онлайн библиотека относительно своего вектора напряжения. Так для фазы А угол Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №28 - открытая онлайн библиотека равен:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №30 - открытая онлайн библиотека (1.5.8)

Для вторичной стороны диаграмма строится аналогично.

Под векторными диаграммами приведено векторное сложение векторов токов. При несимметричной нагрузке их сумма равна вектору тока в нейтральном проводе Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №31 - открытая онлайн библиотека .

Если нагрузка несимметричная, то происходит смещение нейтральной точки. В этом случае сначала стоят диаграмму напряжений в симметричном режиме, а потом из концов векторов фазных напряжений проводят дуги, радиусы которых равны напряжениям в несимметричном режиме. Точка пересечения трех дуг определяет новое положение нейтральной точки. Отрезок, соединяющий эту точку с ее положением в симметричном режиме, в масштабе построения, определяет смещение нейтрали Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №32 - открытая онлайн библиотека .

Контрольные вопросы

1. При каких схемах соединения обмоток трансформатора могут возникать токи нулевой последовательности?

2. Какое влияние оказывают токи нулевой последовательности на фазные напряжения при несимметричной нагрузке трансформатора со схемой соединения обмоток Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №1 - открытая онлайн библиотекаиПример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №2 - открытая онлайн библиотека?

3. Каким значением ограничивают ток в нулевом проводе вторичной обмотки и почему?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Т6

Исследование автотрансформатора

Цель работы: экспериментально ознакомиться с работой автотрансформатора и определить коэффициент типовой мощности.

Теоретическая часть

Автотрансформатором называют трансформатор, у которого обмотка низшего напряжения ( Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №35 - открытая онлайн библиотека ) является частью обмотки высшего напряжения ( Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №36 - открытая онлайн библиотека ). Электрическая схема однофазного автотрансформатора приведена на рис.1.6.1, где выводы обмотки высшего напряжения с числом витков Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №37 - открытая онлайн библиотека обозначены А и Х, а выводы обмотки низшего напряжения с числом витков Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №38 - открытая онлайн библиотека обозначены Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №39 - открытая онлайн библиотека и х. Обмотку низшего напряжения называют общей обмоткой автотрансформатора, так как по ней протекают токи сети низшего напряжения ( Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №40 - открытая онлайн библиотека ) и сети высшего напряжения ( Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №41 - открытая онлайн библиотека ). Остальную часть обмотки высшего напряжения с числом витков Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №42 - открытая онлайн библиотека называют последовательной обмоткой.

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №43 - открытая онлайн библиотека

Рис.1.6.1. Принципиальная схема однофазного автотрансформатора.

Если подключить источник электроэнергии к выводам А и Х, получим понижающий автотрансформатор, а если к выводам Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №39 - открытая онлайн библиотека и х – повышающий. Коэффициент трансформации определяется как и для обычного трансформатора:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №45 - открытая онлайн библиотека (1.6.1)

Мощность, передаваемую через автотрансформатор, называют проходной. Она определяется так же, как и мощность обычного трансформатора. Для однофазного автотрансформатора проходная мощность, без учета потерь, составит:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №46 - открытая онлайн библиотека . (1.6.2)

Вследствие особенностей устройства обмоток автотрансформатора проходная мощность слагается из двух частей:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №47 - открытая онлайн библиотека , (1.6.3)

где Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №48 - открытая онлайн библиотека – мощность передаваемая электромагнитным путем;

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №49 - открытая онлайн библиотека – мощность передаваемая электрическим путем.

Мощность, передаваемая электрическим путем, не трансформируется, а передается под напряжением низшей стороны. Ее величина определяется:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №50 - открытая онлайн библиотека . (1.6.4)

Оставшаяся часть проходной мощности передается путем трансформации, а ее величина составляет:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №51 - открытая онлайн библиотека . (1.6.5)

Эта мощность передается из последовательной обмотки в общую или наоборот, в зависимости от направления передачи мощности. Действительно, из рис.1 видно, что мощность последовательной обмотки равна:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №52 - открытая онлайн библиотека , (1.6.6)

то есть равна трансформаторной мощности.

А мощность общей обмотки равна:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №53 - открытая онлайн библиотека . (1.6.7)

Приняв согласно (2), что Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №54 - открытая онлайн библиотека , и подставив в (7) получим:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №55 - открытая онлайн библиотека . (1.6.8)

Таким образом, мощности общей и последовательной обмоток одинаковы и равны трансформаторной. Именно величина трансформаторной мощности определяет размеры магнитопровода и автотрансформатора в целом. Поэтому трансформаторную мощность называют типовой или расчетной. Так как она меньше проходной мощности на величину Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №49 - открытая онлайн библиотека , то и размеры автотрансформатора меньше размеров трансформатора такой же передаваемой мощности. Отношение трансформаторной мощности к проходной называют коэффициентом типовой мощности или коэффициентом выгодности:

Пример выполнния лабораторной работы. Пример приведен для случая, когда изменяется нагрузка на фазе А - №57 - открытая онлайн библиотека . (1.6.9)