Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 37
Текст из файла (страница 37)
8. Наблюдения н подсчеты записать в табл. 8-2. 9. Дать заключенне о выполненной работе, 8-10. Лабораторнан работа. Поверка нндукцнонного счетчнка Перед выполнением работы ознакомвться с содержаннем $ 8-6. План работы 1. Записать основные техннческне данные нзмернтельных прнборов.
2. Собрать схему (рнс. 8-44) для поверки счетчика н показать ее ру ководнтелю, Рнс, 8-44. Схема соединения для поверки счетчика. 3. Пря отаутсгввн тока в последовательной обмотке счетчика н номкнальном напряженки на его параллельной цепи убедиться в отсутствнн врашення диска счетчика, т. е. убедиться в отсутствнн у счетчика холостого хода. 4. а) Прн номинальном напряжении в цепи установить Нагрузку в 101з номинальной для счетчнка н отсчнтать целое число оборотов диска счетчнка за 100 †1 с, Записать показания ваттметра, амперметра, вольтметра н секундомера в табл.
8-3. 8. 227 б) Определить по формуле Р( й М действительную постоянную счетчика, т. е. действительную энергию, расходуемую в цепи за время одного оборота диска счетчика. Таблица ВВ сову ! г! ю и (г в) Определить погрешность счетчика при указанной нагрузке, пользуясь формулой дн т= —" 100%, я где йа — номинальная постоянная счетчика, указанная на его щитке. 5.
Повторить наблюдение и подсчеты, указанные в п. 4, для нагрузок 25, 50, 75 л !00а4 номинальной нагрузки счетчика. б. Определить, удовлетворяет ли счетчик требованиям стандарта в отношении его йогрешяост», если известно, что по стандарту лля счетчика класса точности 2,5 ирн указанных .нагрузках допускается погрешность не выше .+.2,5зб. 7. Дать заключение о выполненной работе. 8-44.
Лабораторнан работа. Измерение мощнести в тренфазной гйени Перед выполнением работы ознакомиться с содержа. пнем в 8-5. План работы 1. Записать основные технические- данные приборов. 2. Собрать схемч .(ркс. 8-45) и показать ее руководителю. 3. Включить схему в сеть, установить равномерную активную иа. груэку и записать в табл.
8.4: токи, напряжения и мощность, измеряемую двухэлемеитйым ваттметром Р (однополззсиые рубильники замкнуты). мощность Р', измеряемую первым элементом ваттматра (однополюсный рубильник 2 разомкнут), и мощность Р", измеряемую вторым элементом ваттметра (однополюсный рубильник 1 разомкнут). Убедиться в том, что Р-Р +Р-=УЗ 7(Л Опрейвинть отношение Р)Р' н Р(Р".
Таблнпа 84 4. Повторить измерения и расчеты, указанные в п. 3, при другом значении нагрузки. 5. Установить равномерную смешанную (активно-реактивную) нагрузку м записать в табл. 8-4 велинины, укаэанкые в п. 3, Рнс. Изме Убедиться в том, что Р Р'+ Р". Определить сезар= Ргу'3 го'; гф; РIР' и Р!Р". б. Изменяя реактивную нагрузку, повторить 3 раза измерения н расчеты, указанные в и. 3.
Сравнивая отношения Р!рРм при различных нагрузках, а также отношения Р~Р" прн различных нагрузках, легко убедиться, его отношения не остаются посгояннымн. Это дает право утверждать, что по показанию одного нз элементов ватгмегра недьзя судить о мощности цепи трехфазного тока, 7. Произвести лва измерения мощности при неравномерной смешанной нагрузке трекфазной пепи. Показания приборов занисзтв в табл. 8-4. 8. Лата заключение о выполненной работе. Глава девятая Трансформаторы 9*ч.
Назначение трансформаторов Трансформатором называется статический алек. тромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной — первичной системы переменного тока в другую — вторичную, имеющую, в частности, другое напряжение и другой ток, прн ' неизменной частоте. Таким образом, к трансформатору подается энергия при одних назза пРЯжении У, и токе 1» а по.
лучается послетрансформации энергия при других напряжении Уз и токе 1з. В современных энергетических системах электрическую энергию, вырабатываемую на тепловых электростанциях, расположенных в районе больших запасов угля, нефти и. н. Яблочков (1847 — Ю4). или газа, или на гидроэлек- тростанциях, использующих напор больших рек, передают на большие расстояния, до 1 000 км и более. Для экономичной передачи энергии напряжение в линиях электропередачи необходимо повышать до десятков и сотен киловольт, а в местах ее использования обратно понижать до необходимого уровня. Если принять во внимание, что электрическая энергия, получаемая на электростанциях, по пути к месту использования подвергается трех- и даже четырехкратной трансформации, то необходимо, чтобы к.
п. д. трансформатора был очень высок. Изобретателем трансформатора был выдающийся коц. структор и ученый ~. Н. Яблочков. О-2. Принцип действия и устройство одмофазного трансформатора щей сети. энергия подается к обмотке '2, которая называется первичной. Мощность Р, является первичной мощи о с т ь ю трансформатора или мощностью на входе. 1 Обмотка 3 присоединена к потребителю энергии г и называется вторичной, амощность Р,— вторичной мощи остью или мощностью на выходе.
Обычно напряжения обмоток не равны. Обмотка, рассчитанная на большее напряжение, и называется обмоткой в ы с ш его напряжения (ВН), а вторая — обмоткой н и зш его напряжения (НН). Каждая обмотка состоит из двух половин, помещенных на разных стержнях ряс. вл. Одаафазама траас- магнитопровода и соединенных Форматер метиску собой так, чтобы их магнитодвижущие силы (м.
д. с.) складывались, создавая общий магнитный поток. Большая часть этого потока Ф замыкается вдоль магнитопровода 4 и называется п о л е з н ы м п о- т о к о м. Он сцеплен с обеими обмотками. Часть магнит- ного потока, замыкающегося по воздуху и сцепленного только с одной обмоткой (б или б), называется п о т о к о м рассеяния. На рис. 9-1 первичная и вторичная обмотки показаны раздельно, для упрощения чертежа, обычно же они распо- ложены концентрично: обмотка низшего напряжения ближе к магнитопроводу, а высшего — дальше от него.
Работа трансформатора основана на явлении взаимной индукции (см. $ 3-18). Упрощенная схема устройства однофазного трансформатора показана на рис. 9-1. На магнитопроводе 1, собранном из лакированных с двух сторон листов трансформаторной стали, содержащей 4 — 5% кремния, помещены обмотки трансформатора 2 и 3. От питаю- 11 Рис. 9-2. Сборка сердеч ника трансформатора. Рис. 9.3. Расположение лкстовсталнпрнсборке. Х, т', Л вЂ” высшего напряжения и а, Ь, с и х, у, г — низшего напряжения. У однофазных трансформаторов начало и конец на стороне высшего напряжения А и Х, а на стороне низшего напряжения а и х. Сборка магнитопровода показана на рис. 9-2, а расположение отдельныхлистов в слоях — на рис.
9-3. Толщина листов равна. 0,5 — 0,35 мм. Форма сечения сердечникрв трансформатора показана на Рис. 9-4, Сечении сердечников трансформа- Рнс. 9-3. Броневая торов. трансформатор. рис. 9-4. Существуют трансформаторы, имеющие сердечник с разветвленной магнитной цепью (рис. 9-5). Номинальные величины трансформатора — мощность, напряжения, токи, частота указываются на заводском щитке. Ввиду того что к. п.
д. трансформатора высок, номинальные мощности обеих обмоток считают условно равными (Р„= Р,„), 232 Трансформатор нааывается и о н и ж а ю щ и и, если первичное напряжение больше вторичного (У, ~ Уа), в обратном случае он называется п о в ы ш а ю щ и м (У, = Уе). У трехфазных трансформаторов выводы обмоток обозначаются: начала и концы соответственно А, В, С н 9-3. Холостой ход однофазного трансформатора Если при разомкнутом рубильнике Р, (рнс.
9-1 и 9"6) подать на первичную обмотку 2 номинальное напряжение У„то будет режим, называемый холостым ходом трансформатора. Под нлиянием первичного напряжения У„в обмотке АХ проходит переменный ток холостого хода 7„не превышающий 4 — 10аА номинального тока. Згот ток можно считать состоящим нз реактивной' составляющей 7р „, поддерживающей магнитный поток Ф„, и активной 7, „ пропорциональной потерям в трансформаторе при холостом ходе: г' ь Так как ток холостого хода по срав- нению с номинальным очень мал, то по- терями мощности в первичной обмотке на ее нагревание 7'„гх' пренебрегают, счи- тая мощность Р, = Р„+ I'„тх жР мощностью потерь в ста- ли Рмм Магнитный поток трансформатора создается м.
д. с. 7р,и~„но так как 7,,, ~ 0,1 7„то за м. д. с. трансфор- матора можно принять гагах = Р„. На' векторной диаграмме для режима холостого хода (рис. 9-7) в произволь- ном направлении отложен ток холостого хода l„а в фазе с ним максимальное значение пульсирующего потока .
Ф„. Этим потоком в первичной и вторичной дятся э. д. с. (см. $ б-11) Е, = 4,447еэх Ф„, которая является противо-э. д. с., действу ной обмотке, и Еа= 4,447юа Ф„, Рис. э-б. Схема ахлвчеииа трансформатора. обмотках 'наво- (9-1) ющей в первич- (9-2) которая устанавливает напряжение на зажимах вторичной обмотки. Эти э. д. с, отстают от потока на угол 90 . Поток и,= — е,. Так как и1 = Уги з(п со1, то е = — Уг„з(п Ы = У,„(зйп со1+ 180'). Рис.
9-7. Векторная диаграм. ма для холостого хода транс. форматора. Значит, действующие значения напряжения, и э. д. с. Ут = Е, = 4,441гех Ф„ равны и находятся в противофазе (рнс. 9-?), если величи- ной Е,р пренебречь. Ток 1, и падение напряжения во вторичной обмотке равны нулю, поэтому мгновенные значения и, и е, равны и, следовательно, У вЂ” Е~ = 4,44~ге, Ф„. Отношение чисел витков обмоток нли э. д. с, называют к о э ф ф и ц и е н т о м т р а н с ф о р м а. ц н и т р а н с- форматора: Ег 4,44гагФ» га, (9-5) Еа 4,4аааФа гаа Этот коэффициент обычно определяют отношением на- пряжений при холостом ходе, пренебрегая падением на- пряжения в обмотках: А = — '. Сга ' (9-6) 234 рассеяния первичной обмотки Ф,р, находящийся в фазе 'с током 1„, наводит в ней э.
д. с. рассеяния, отстающую от тока на угол 90'. Е,р — — 4,44~сед Фар. (9-3) Как было показано ранее ($ 3-13), Егр = 1тсоь = 1(ахг~ (9-4) где х,— индуктивное сопротивление первичной обмотки, обусловленное потоком рассеяния этой обмотки. Падение напряжения 1„х, в первичной обмотке при холостом ходе меньше 0,5о4 У„ и нм можно пренебречь.
Тогда по второму закону Кирхгофа мгновенные значения напряжения н э. д. с., равные между собой, сдвинуты по фазе на 180', т. е. Р-4. Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодаижущих син 1м. д. с.) Если при замкнутом рубильнике Р, включить рубильник Р, (рнс. 9-1 и 9-8), то ко вторичной обмотке трансформатора подключается приемник энергии г. Под влиянием э. д.
с. Е, во вторичной цепи устанавливается ток ум величина и направление которого по закону Ленца такие что он поддерживает неизменным поток трансформатора Ф„. Другими словами, при нагрузке поток Ф„ создается совместным действием м.д. с, ' обеик обмоток Рз+ Р, = Р„(9-7) причем так, что Р, остается практически неизменной и равной м. д. с. - холостого хода. Причина этого в следующем. Электродвнжущая сила Рн Е,: — Ф„а так как падение напряжения узг,((2 —: 2,5е1е)Узя, то им можно пренебречь и считать, что Е, = У, и Ф,„= — У,„, Отсюда приближенно можно считать, что магнитный поток Ф„при неизменном первичном напряжении величина прак- 4 тически настоянная н остается почти Ряс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
