59461-46893 (ЛР9 - метода), страница 3

Виртуальная модель лабораторного стенда для испытанияоднофазного трансформатора18В модели виртуального лабораторного стенда исследуемый трансформатор представлен субмоделью «Однофазный трансформатор», содержащейчетыре вывода. Их них два вывода являются выводами первичной обмоткитрансформатора, а два других выводами вторичной обмотки. В цепи обеихобмоток трансформатора включены электроизмерительные приборы. Вольтметр U1 показывает напряжение на первичной обмотке трансформатора U1,амперметр I1 ее ток I1, а ваттметр XWM1 потребляемую трансформаторомактивную мощность P1 и его коэффициент мощности cos1. Такие же электроизмерительные приборы включены и в цепь вторичной обмотки трансформатора. Напряжение на этой обмотке U2 измеряет вольтметр U1, ток нагрузки I2 показывает амперметр I2, а потребляемую нагрузкой активнуюмощность P2 и ее коэффициент мощности cos2 ваттметр XWM2.Питание первичной обмотки трансформатора осуществляется от регулируемого источника переменного напряжения.

Он состоит из источника переменного напряжения V1 с напряжением U = 220В и частотой f = 50 Гц,субмодели автотрансформатора «Автотрансформатор» и потенциометра Ru1,при помощи которого регулируют выходное напряжение автотрансформатора, подаваемое на первичную обмотку исследуемого трансформатора. Необходимое напряжение на первичной обмотке трансформатора устанавливаютперемещением мышью движка слайдера около потенциометра Ru1 или поочередным нажатием клавиши «U» («Shift +U»).В режиме нагрузки к вторичной обмотке трансформатора могут бытьподключены нагрузочные устройства с активным, активно-индуктивным иактивно-емкостным характером сопротивления.

Нагрузочное устройство сактивным характером сопротивления состоит из соединенных последовательно реостата Rн1 и резистора Rн2. Сопротивление реостата можно изменять перемещением мышью движка слайдера около этого резистора или поочередным нажатием клавиши «R» («Shift +R»). Цепь Rн1,Rн2 подключают квторичной обмотке трансформатора замыканием кнопочного выключателя19J1. Изменение положения этого выключателя может быть произведено нажатием клавиши «А» или наведением курсора мыши на его изображение и последующим нажатием левой кнопки мыши.Для подключения к вторичной обмотке трансформатора нагрузочныхустройств с активно-индуктивным и активно-емкостным характером сопротивления используют кнопочные выключатели J2 и J4, а замыкание вторичной обмотки накоротко выполняют кнопочным выключателем J6.

Изменениеположения этих выключателей осуществляют нажатием клавишей, соответственно, «B», «C» и «D» или мышью, как указано для кнопочного выключателя J1.Нагрузочное устройство с активно-индуктивным характером сопротивления состоит из субмодели «RL – нагрузка» и пакетного выключателя J3, анагрузочное устройство с активно-емкостным характером сопротивления изсубмодели «RС – нагрузка» и пакетного выключателя J5.

Субмодель «RL –нагрузка» содержит пять электрических цепей с последовательно соединенными активным и индуктивным элементами. Общая точка соединения этихцепей подключена к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора,а их свободные выводы присоединены к независимым однополюсным выключателям пакетного выключателя J3, подключающих их к кнопочному выключателю J2.Субмодель «RС – нагрузка» содержит пять электрических цепей с последовательно соединенными активным и емкостным элементами, общаяточка соединения которых подключена к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора. Свободные выводы этих цепей присоединены к однополюсным выключателям пакетного выключателя J5, при помощи которыхони подключаются к кнопочному выключателю J4.Однополюсные выключатели пакетных выключателей J3, J5, используемые для дискретного изменения сопротивления нагрузки трансформатора,находятся в отключенном состоянии при расположении их движков околочерной точки на изображении соответствующего пакетного выключателя.20Каждый из однополюсных выключателей пакетного выключателя может включаться и выключаться.

Для перевода отдельного однополюсноговыключателя во включенное состояние необходимо поместить на этот однополюсный выключатель курсор мыши, принимающий форму руки и, нажавлевую кнопку мыши, переместить движок выключателя в другое положение.Аналогичные действия выполняют и при отключении однополюсноговыключателя.3. Задания и порядок выполнения лабораторной работыОткрыть файл <Однофазный трансформатор_ОСМ1-0,63>.Задание 1. Провести опыт холостого хода трансформатора1.

Разомкнуть кнопочные выключатели J1, J2, J4 и J6.2. Включить режим моделирования. Для этого необходимо навести накнопку с треугольником, расположенную в панели меню, курсор мыши, инажать ее левую кнопку или навести курсор на изображение выключателя вправом верхнем углу рабочего окна, и нажать левую кнопку мыши.3. Установить потенциометром Ru1 на первичной обмотке трансформатора напряжение U1 = U1н.4. После окончания процесса моделирования записать показания приборов в табл.1.5. Рассчитать параметры трансформатора к12, i1х, Pст и его схемы замещения Zх, Rх, Xх.

Полученные результаты записать в табл.1.Таблица 1Результаты опыта холостого хода трансформатораU1хВРезультаты измеренийI1хP1х cos1х U2хАВтВРезультаты вычисленийi1хZхRхPст%ВтОмОмк1221XхОмЗадание 2. Провести опыт короткого замыкания трансформатора1. Установить потенциометром Ru1 на первичной обмотке трансформатора напряжение U1 = 0 В.2. Замкнуть кнопочный выключатель J6.3. Постепенно увеличивая потенциометром Ru1 напряжение на первичной обмотке трансформатора установить такое его значение, при которомтоки в обмотках трансформатора примут значения I1к ≈ I1н и I2к ≈ I2н.4. Записать полученные показания приборов в табл.2.5.

Отключить кнопочный выключатель J6.6. Рассчитать параметры трансформатора u1к, Pмн и его схемы замещения Zк, Rк, Xк. Полученные результаты записать в табл.2.Таблица 2Результаты опыта короткого замыкания трансформатораU1кВРезультаты измеренийI1кP1к cos1кАВтI2кАu1к%Результаты вычисленийZкRкXкPмнВтОмОмОмЗадание 3. Провести испытание трансформатора при нагрузке1.

Установить потенциометром Ru1 на первичной обмотке трансформатора напряжение U1 = U1н = 220 В.2. Записать показания приборов в табл.3.3. Замкнуть кнопочный выключатель J1.4. Перевести слайдер реостата Rн1 в положение 100 %. Записать показания приборов при этом значении реостата Rн1 в табл.3. Затем, изменяя положение слайдера реостата Rн1, поочередно записывать в табл.3 показанияприборов при разных значениях сопротивления этого реостата. Последнееизмерение показаний приборов выполнить при положении 0 % слайдера реостата Rн1.225. Отключить кнопочный выключатель J1.6.

По показаниям приборов табл.3 рассчитать значения , , Pм, P иU2 трансформатора при нагрузке с cos2 = 1. Полученные результаты записать в табл.3.Таблица 3Результаты испытания трансформатора при нагрузке с cos2 = 1U1ВРезультаты измеренийI1P1 cos1 U2I2АВтВА0Результаты вычисленийP2Вт000PмВтPВтU2%07. По данным табл.3 построить рабочие характеристики трансформатора I1, U2, cos1,  = f(P2) при нагрузке с cos2 = 1.8. По данным табл.3 построить графики Рст, Рм, Р,  = f().9.

Замкнуть кнопочный выключатель J2 и разомкнуть однополюсныевыключатели пакетного выключателя J3.10. Записать показания приборов в табл.4.11. Замыкать поочередно однополюсные выключатели пакетного выключателя J3, изменяя тем самым сопротивление нагрузочного устройства сактивно-индуктивным характером сопротивления.

Полученные показанияприборов записывать в табл.4.12. Отключить кнопочный выключатель J2 и однополюсные выключатели пакетного выключателя J3.2313. По показаниям приборов в табл.4 рассчитать значения , , Pм, Pи U2 трансформатора при нагрузке с cos2 = 0,8 и 2  0.

Полученные результаты записать в табл.4.14. По данным табл.4 построить рабочие характеристики трансформатора I1, U2, cos1,  = f(P2) при нагрузке с cos2 = 0,8 и 2  0.Таблица 4Результаты испытания трансформатора с cos2 = 0,8, 2 0U1ВРезультаты измеренийI1P1 cos1 U2I2АВтВА0Результаты вычисленийP2Вт000PмВтPВтU2%015. Замкнуть кнопочный выключатель J4 и разомкнуть однополюсныевыключатели пакетного выключателя J5.16. Записать показания приборов в табл.5.17. Замыкать поочередно однополюсные выключатели пакетного выключателя J5, и, тем самым, изменять сопротивление нагрузочного устройства с активно-емкостным характером сопротивления. Полученные показанияприборов записывать в табл.5.24Таблица 5Результаты испытания трансформатора с cos2 = 0,8, 2 < 0U1ВРезультаты измеренийI1P1 cos1 U2I2АВтВА0Результаты вычисленийP2Вт000PмВтPВтU2%018. Отключить кнопочный выключатель J4 и однополюсные выключатели пакетного выключателя J5.19.