 |
Контрольные вопросы. Практическая работа №5. Краткие теоретические сведения.
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Поясните назначение трансформатора.
2. Объясните устройство и принцип действия однофазного трансформатора.
3. Как и с какой целью проводится опыт холостого хода трансформатора?
4. Объясните, почему коэффициент трансформации трансформатора определятся из опыта холостого хода.
5. Как и с какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора?
6. Почему при изменении тока во вторичной обмотке трансформатора изменяется ток и в первичной его обмотке?
Критерии оценки:
Оценка «отлично» ставится в том случае, если студент:
- свободно применяет полученные знания при выполнении практических заданий;
- выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий;
- при ответах на контрольные вопросы правильно понимает их сущность, дает точное определение и истолкование основных понятий, использует специальную терминологию дисциплины, не затрудняется при ответах на видоизмененные вопросы, сопровождает ответ примерами.
Оценка «хорошо» ставится, если:
- выполнены требования к оценке «отлично», но допущены 2 – 3 недочета при выполнении практических заданий и студент может их исправить самостоятельно или при небольшой помощи преподавателя;
- в письменном отчете по работе делает незначительные ошибки;
- при ответах на контрольные вопросы не допускает серьезных ошибок, легко устраняет отдельные неточности, но затрудняется в применении знаний в новой ситуации, приведении примеров.
Оценка «удовлетворительно» ставится, если:
- практическая работа выполнена не полностью, но объем выполненной части позволяет получить правильные результаты и выводы;
|
|
|
- в ходе выполнения работы студент продемонстрировал слабые практические навыки, были допущены ошибки;
- студент умеет применять полученные знания при решении простых задач по готовому алгоритму;
- в письменном отчете по работе допущены ошибки;
- при ответах на контрольные вопросы правильно понимает их сущность, но в ответе имеются отдельные пробелы и при самостоятельном воспроизведении материала требует дополнительных и уточняющих вопросов преподавателя.
Оценка «неудовлетворительно» ставится, если:
- практическая работа выполнена не полностью и объем выполненной работы не позволяет сделать правильных выводов, у студента имеются лишь отдельные представления об изученном материале, большая часть материала не усвоена;
- в письменном отчете по работе допущены грубые ошибки, либо он вообще отсутствует;
- на контрольные вопросы студент не может дать ответов, так как не овладел основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы.
Основные источники:
1. Электротехника и электроника, Учебник, Немцов М. В., Немцова М. Л., 2017. Издательство: Академия, 480 стр.
2. Электротехнические материалы и изделия, Учебное пособие, Винников А. В., 2017 Издательство: КубГАУ, 312 стр.
3. Электротехника, Учебник, Прошин В. М., 2017 Москва. Изд. «Академия», 277 стр.
4. Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только..., Ванюшин М., НиТ (наука и техника), 2017 год, 352 стр.
5. Теоретические основы электротехники. Сборник задач. Учебное пособие., Издательство Юрайт 2017 г. 528 стр.
6. Мартынова, И. О. Электротехника. лабораторно-практические работы (для спо) / И. О. Мартынова. - М.: КноРус, 2017. - 128 c.
Дополнительные источники, периодические профессиональные издания:
1. Электротехника и электроника, Ермуратский П. В, Лычкина Г. П, Минкин Ю. Б. 2017г. Издательство: Профобразование, 416 стр
2. Покровский Б. С. Основы слесарного дела. М.: Академия, 2017.
|
|
|
3. Электротехника и электроника, Гальперин М. В. 2017г. Издательство: Форум, 480 стр.
4. Фуфаева, Л. И. Электротехника: учебник / Л. И. Фуфаева. - М.: Academia, 2017. - 360 c.
5. Комиссаров, Ю. А. Общая электротехника и электроника: Учебник / Ю. А. Комиссаров, Г. И. Бабокин. - М.: Инфра-М, 2017. - 190 c
Практическая работа №5
Расчет мощности трехфазного трансформатора.
Цель работы: определить значения параметров трехфазного трансформатора, построить треугольник короткого замыкания, проанализировать значение номинального напряжения на выходе трансформатора при различных видах нагрузки.
Краткие теоретические сведения.
Трансформирование трехфазной системы напряжений можно осуществить тремя однофазными трансформаторами, соединенными в трансформаторную группу (рис. 2. 1, а). Однако относительная громоздкость, большой вес и повышенная стоимость — недостаток трансформаторной группы, поэтому она применяется только в установках большой мощности с целью уменьшения веса и габаритов единицы оборудования, что важно при монтаже и транспортировке трансформаторов.
Рис. 2. 1. Трансформаторная группа (а) и трехфазный трансформатор (б)
В установках мощностью примерно до 60000 кВ-А обычно применяют трехфазные трансформаторы (рис. 1. 20, б), у которых обмотки расположены на трех стержнях, объединенных в общий магнитопровод двумя ярмами (см. рис. 1. 2). Но полученный таким образом магнитопровод является несимметричным: магнитное сопротивление потоку средней фазы ФВ меньше магнитного сопротивления потокам крайних фаз ФА и Фс (рис. 1. 21, а).
Рис. 2. 2. Трехстержневой магнитопровод и векторные диаграммы
Для уменьшения магнитной несимметрии трехстержневого магнитопровода, т. е. уменьшения магнитного сопротивления потокам крайних фаз, сечение ярм делают на 10—15% больше сечения стержней, что уменьшает их магнитное сопротивление. Несимметрия токов х. х. трехстержневого трансформатора практически не отражается на работе трансформатора, так как даже при небольшой нагрузке различие в значениях токов, и становится незаметным.
Таким образом, при симметричном питающем напряжении и равномерной трехфазной нагрузке все фазы трехфазного трансформатора, выполненного на трехстержневом магнитопроводе, практически находятся в одинаковых условиях. Поэтому рассмотренные выше уравнения напряжений, МДС и токов, а также схема замещения и векторные диаграммы могут быть использованы для исследования работы каждой фазы трехфазного трансформатора.
|
|
|
Обмотки трехфазных трансформаторов принято соединять по следующим схемам: звезда; звезда с нулевым выводом; треугольник; зигзаг с нулевым выводом. Схемы соединения обмоток трансформатора обозначают дробью, в числителе которой указана схема соединения обмоток ВН, а в знаменателе — обмоток НН. Например, Y/A означает, что обмотки ВН соединены в звезду, а обмотки НН — в треугольник.
Рис. 2. 3. Соединение обмоток в зигзаг
Соединение в зигзаг применяют только в трансформаторах специального назначения, например в трансформаторах для выпрямителей. Для выполнения соединения каждую фазу обмотки НН делят на две части, располагая их на разных стержнях. Указанные части обмоток соединяют так, чтобы конец одной части фазной обмотки был присоединен к концу другой части этой же обмотки, расположенной на другом стержне (рис. 2. 3, а). Зигзаг называют равноплечным, если части обмоток, располагаемые на разных стержнях и соединяемые последовательно, одинаковы, и неравноплечными, если эти части неодинаковы. При соединении в зигзаг ЭДС отдельных частей обмоток геометрически вычитаются (рис. 2. 3, б).
Выводы обмоток трансформаторов принято обозначать следующим образом: обмотки ВН — начало обмоток А, В, С, соответствующие концы X, Y, Z; обмотки НН — начала обмоток а, Ь, с, соответствующие концы х, у, z.
При соединении обмоток звездой линейное напряжение больше фазного (), а при соединении обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному (Uл = Uф ).
Отношение линейных напряжений трехфазного трансформатора определяется следующим образом:
Y/Y
∆ /Y
∆ /∆
Y/∆
Отношение линейных напряжений
Таким образом, отношение линейных напряжений в трехфазном трансформаторе определяется не только отношением чисел витков фазных обмоток, но и схемой их соединений.
|
|
|
Пример 2. 1. Трехфазный трансформатор номинальной мощностью Sном =100 кВ-А включен по схеме Y/∆. При этом номинальные линейные напряжения на входе и выходе трансформатора соответственно равны: U1ном = 3, 0 кВ, U2ном = 0, 4 кВ. Определить соотношение витков wllw2 и номинальные значения фазных токов в первичной I1ф и вторичной I2ф обмотках.
Решение. Фазные напряжения первичных и вторичных обмоток
Требуемое соотношение витков в трансформаторе w1/w2 = U1ф/U2ф= 1, 73/0, 4 = 4, 32.
Номинальный фазный ток в первичной обмотке (соединенной в звезду)
I1Ф = I1ном=SHOM/(√ 3U1ном) = 100/(√ 3·3, 0) = 19, 3 А.
Номинальный фазный ток во вторичной обмотке (соединенной в треугольник)
I2Ф = I2ном /√ З = SHOM /(3 U2ном) = 100/(З • 0, 4) = 8, 33 А.
Таким образом, соотношение фазных токов I2Ф/ I1Ф =83, 3/19, 3 = 4, 32 равно соотношению витков в обмотках трансформатора.
Алгоритм действий:
- Решить задачу №1. Используя приведенное в табл. 1. 2 значения параметров трехфазных масляных трансформаторов серии ТМ (в обозначении марки в числителе указано номинальная мощность трансформатора в кВ • А, в знаменателе — высшее напряжение в кВ), определить для каждого варианта значения параметров, величины которых не указаны в этой таблице. Обмотки соединены по схемам Y/Y. Частота тока в сети f= 50 Гц.
Таблица 1. 1. Варианты исходных значений задачи №1
Параметр
Тип трансформатора
ТМ -1000/35
ТМ -50/6
ТМ -100/6
ТМ -180/6
ТМ -320/6
ТМ -560/35
ТМ -750/35
ТМ -1000/6
ТМ -10/6
Основной магнитный поток Фmах, Вб
|
|
|
