Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Порядок проведения лабораторной работы.

Исходные данные (табл. 2.1):

Таблица 2.1

Тип трансформатора	, кВА	, %	, Вт	, Вт	%
ТС-10/066		4.5

Исследуемая схема обобщенного трансформатора приведена на рис. 2.1.

Схема замещения трансформатора представлена на рис. 2.2.

Расчет параметров схемы замещения силового трансформатора по каталожным данным можно выполнить по формулам для опытов холостого хода и короткого замыкания [2]:

· опыт холостого хода

; ; ; ;

; ; ;

; ;

· опыт короткого замыкания

; ; ; ; ; ; ; ;

При выполнении первой части работы необходимо составить систему уравнений для схемы замещения на рис. 2.2.

где ; - сопротивление нагрузки.

Программа для расчета токов и приведена на листинге m-файла (листинг 2.1).

Листинг 2.1

function dydt=f(t,y) dydt=zeros(3,1) Rm=111.11;Lm=14.4;R1=0.014;R2=R1;L1=0.022 L2=L1;Rn=1 U=660*cos(314*t) i1=y(1) im=y(2) i2=y(3) ia=i1-im-i2 dydt(1)=1/L1*(U-i1*R1-ia*Rm) dydt(2)=1/Lm*ia*Rm dydt(3)=1/L2*(ia*Rm-i2*(R2+Rn)) end

Запуск программы осуществляется строкой в командном окне MatLab

>> [t,y]=ode45(@tr,[0 0.03],[0 0 0])

Результаты расчета в указаны на рис. 2.3. Для получения тока в именованных единицах необходимо воспользоваться выражением

где - коэффициент трансформации.

Аналогичным образом проводится расчет режима работы трансформатора на активно-индуктивную и активно-емкостную нагрузку. В качестве примера принять индуктивность и емкость нагрузки можно рассчитать по формулам и .

Приступая ко второй части работы необходимо разработать виртуальную модель для исследования однофазного трансформатора[3].

Описание виртуальной лабораторной установки.

· источник переменного напряжения (AC Voltage Source) из библиотеки Electrical Sources;

· измерители напряжения (Voltage Measurement) и измерители тока
(Current

· Measurement) установленных в первичной и вторичной цепях трансформатора из библиотеки SimPowerSystems/Measurement;

· исследуемый трансформатор (Linear Transformer) и нагрузку (Series RLC-Load) из библиотеки SimPowerSystems/Elements;

· измерители активной и реактивной мощности (Active&Reactive Power) в первичной и вторичной цепях трансформатора из библиотеки SimPowerSystems/Extras/Measurement;

· индикаторные блоки (Display) для количественного представления измеренных мощностей и блок осциллограф (Scope) для наблюдения формы кривых тока и напряжения во вторичной цепи из библиотеки Simulink/Sinks.

Модель для исследования однофазного трансформатора приведена на
рис. 2.4.

Опыт короткого замыкания проводится при коротком замыкании во вторичной цепи. При этом напряжение источника питания должно быть равно напряжению короткого замыкания трансформатора .

Активная мощность в режиме короткого замыкания при первичном номинальном токе определяет потери в обмотка трансформатора. В ходе исследования необходимо сравнить расчетные потери в обмотках с введенными в окно настройки трансформатора.

Снятие нагрузочной и рабочих характеристик трансформатора производится на модели (рис. 2.4) при изменении сопротивления нагрузки . При этом для каждого значения сопротивления нагрузки осуществляется моделирование. В процессе моделирования заполняется табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Нагр.	Измерения	Вычисления
[Ом]	[кВт]	[кВАр]	[В]	[А]	[кВт]	[кВАр]	[В]	[А]	[град]	%

Вычисления производятся по выражениям:

, .

По данным строится нагрузочная характеристика трансформатора и рабочие характеристики .

Формы напряжения и тока на первичной и вторичной обмотке трансформатора приведены на рис. 2.5.

Третья часть работы включает в себя задачу разработки структурной схемы для исследования линейного однофазного трансформатора с использованием стандартного набора визуальных компонентов библиотеки Simulink.

На основе уравнений описывающих состояние обмоток трансформатора структурную схему можно представить в виде рис. 2.6.

Модель источника питания приведена на рис. 2.7.

Используя структурную схему необходимо снять показания осциллографа при номинальном сопротивлении нагрузки. Преимущество структурной схемы заключается в возможности проверки любых параметров состоянии схемы на ее различных элементах, поэтому для измерения нагрузочных потерь необходимо зажимы измерительных приборов переместить в соответствующие положения на схеме.

Изменяя сопротивление нагрузки в диапазоне заполнить таблицу:

Таблица 2.3

Нагр.	Измерения
[Ом]	[кВт]	[В]	[А]	[кВт]	[В]	[А]

Построить зависимости , , .

Содержание отчета

· каталожные данные трансформатора (по варианту);

· схема замещения и расчет ее параметров;

· исследуемая математическая модель;

Часть

· листинг m-файла;

· графические зависимости рассчитанных величин;

Часть

· схема модели и описание виртуальных блоков;

· сравнительная таблица заданных и определенных из опытов холостого хода и короткого замыкания параметров трансформатора;

· результаты измерений и вычислений представленные в форме таблицы;

· нагрузочная и рабочие характеристики трансформатора ;

Часть

· структурная схема линейного однофазного трансформатора;

· результаты измерений и вычислений представленные в форме таблицы;

· графические зависимости параметров состояния трансформатора от нагрузки.

Варианты заданий

№ п/п	Тип трансформатора	[кВА]	[%]	[%]	[Вт]	[Вт]
	ТС-1.6/0.66	1.6	2.5
	ТС-2.5/0.66	2.5	2.5
	ТС-4.0/0.66	4.0	2.5
	ТС-6.3/0.66	6.3	2.5
	ТС-10/0.66		4.5
	ТС-16/0.66		4.5	5.8
	ТС-25/0.66		4.5	4.8
	ТС-40/0.66		4.5	4.0
	ТС-63/0.66		4.5	3.3
	ТС-100/0.66		4.5	2.7
	ТС-160/0.66		4.5	2.3
	ТС-250/0.66		3.5	2.2
	ТСЗ-250/6		4.5	2.3
	ТСЗ-400/6		6.0	2.1
	ТСЗ-630/6		6.0
	ТСЗ-1000/6		6.0	1.4
	ТСЗ-1600/6		6.0	1.4
	ТСЗ-2500/6		6.0	1.3
	ТМ-25/6		4.5	3.2
	ТМ-40/6		4.5	3.2
	ТМ-63/6		4.7	4.5
	ТМ-100/6		4.5	2.6
	ТМ-160/6		4.5	2.4
	ТМ-250/6		4.5	2.3

Вопросы для самопроверки

1. Конструкция и принцип работы линейного однофазного трансформатора.

2. Схема замещения линейного однофазного трансформатора и расчет ее параметров.

3. Особенности моделирования опытов холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

4. Назначение и синтаксис m-файла для записи систем дифференциальных уравнений.

5. Расчет потерь активной и реактивной мощности линейного однофазного трансформатора.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒