Исследование трансформаторов электронных устройств
Лабораторная
работа. №1
"Исследование трансформаторного блока
питания электронных устройств"
Лабораторная работа №1
Введение
Программа работы
Пояснения к работе
1. Режим ХХ
2. Режим нагрузки
Контрольные вопросы
Литература
Лабораторная работа №2 "Трансформатор с плавным регулированием напряжения"
Пояснения и указания к работе
I. Режим холостого хода
Опыт холостого хода проводится с целью определения тока и потерь холостого хода трансформатора. Согласно ГОСТу, током холостого хода называется ток, который при номинальном напряжении и номинальной частоте устанавливается в одной из обмоток трансформатора при остальных разомкнутых обмотках. Предполагается, что приложенное напряжение синусоидально. Потери, возникающие в трансформаторе в этом режиме, называются потерями холостого хода Ро. Ток холостого хода принято выражать в процентах от номинального тока обмотки.
Исследование трансформатора в режиме холостого хода позволяет определить коэффициенты трансформации и параметры холостого хода. Коэффициенты трансформации определяются как отношения первичного напряжения к напряжению вторичных обмоток при холостом ходе и или по отношению их числа витков.
Коэффициенты трансформации определяются для всех обмоток и заносятся в табл. 1.1.
Таблица 1.1
|
№п/п |
Обмотка |
Число витков |
Напряжение,В |
Коэффициент трансформации |
|
|
U1/Ui |
W1/Wi |
||||
|
1 |
Первичная, W1 |
||||
|
2 |
Вторичные, W2 |
||||
|
3 |
W3 |
||||
|
4 |
W4 |
||||
|
5 |
W5 |
||||
|
6 |
W6 |
||||
Коэффициент трансформации, определенный опытным путем как отношение напряжений обмоток при холостом ходе, обычно не отличается от теоретического значения, вычисленного через отношение числа витков, более чем на + 1 %.
Потери, возникающие в этом режиме, равны
Ток холостого хода, определенный из опыта, равен
где
, 
.
В трансформаторах малой мощности значение реактивной составляющей тока холостого хода может достигать 30-50 %.
Выбор повышенного значения намагничивающего тока связан со стремлением уменьшить стоимость таких трансформаторов. Как известно, увеличение индукции и, следовательно, I0P при заданном сечении стержня уменьшает число витков обмоток, т.е. снижает расход меди. Предел увеличения индукции (при f = 50 Гц) будет при таком намагничивающем токе, при котором перерасход меди за счет возрастания последнего становится равным экономии за счет увеличения индукции.
Допустимое значение индукции в стержне и ярме определяется мощностью трансформатора, выбранным предельным значением намагничивающего тока, и в основном зависит от свойств материала магнитопровода.
При синусоидальном первичном напряжении форма кривой тока холостого хода будет несинусоидальной. Намагничивающая составляющая тока содержит высшие гармонические. Наиболее резко выражена третья гармоника, которая может составлять до 30 % от основной.
Форма кривой тока холостого хода может быть снята при помощи осциллографа. В опыте холостого хода напряжение первичной обмотки изменяют от 1,2U1H до 0,5U1H и снимают 5-6 точек. По данным опыта строят зависимости I0, P0, cos φ = f(U1).
Данные опыта рекомендуется записать в табл. 1.2.
Таблица 1.2
|
№ п/п |
Данные опыта |
Расчет |
||||||
|
U1,В |
I0,А |
P0 |
PCT, Вт |
cosφ, о.е. |
Z0, Ом |
r0, Ом |
||
|
дел |
Вт |
|||||||