Изменением вторичного напряжения

Трансформатор - это электрическая машина с очень высоким к.п.д., порядка 90%.

Как известно к.п.д. определяется отношением полезной мощности к мощности потребляемой, т.е. вторичной к первичной. Выражение для к.п.д. в процентах может быть представлено как

.

Выразим магнитные и электрические потери через параметры холостого хода и короткого замыкания

и ,

подставим значение коэффициента нагрузки и получим окончательную формулу для к.п.д.

Из этой формулы видно, что к.п.д. растет до определенного значения, а потом падает, т.е. имеет место максимальное значение при оптимальном значении коэффициента нагрузки

.

Кривая на графике (Рис.7) представляет зависимость к.п.д. от нагрузки.

Рис.7

3. Порядок выполнения работы.

3.1 Моделирование схемы опыта холостого хода трансформатора.

Рис.8

3.2 Опыт№1.

Параметры опыта холостого хода.

(смотрите методику измерения параметров).

3.3 Моделирование схемы опыта короткого замыкания трансформатора.

Рис.9

3.4 Опыт№2.

Параметры опыта короткого замыкания.

(смотрите методику измерения параметров).

3.5 Моделирование схемы опыта нагрузки трансформатора.

Рис.10

3.6 Опыт№3.

Параметры опыта нагрузки.

(смотрите методику измерения параметров).

3.7 Построение внешней характеристики трансформатора U₂ = f(I₂)

и коэффициента полезного действия h(%) = f(I₂).

4. Методики проведения опытов.

4.1. Методика проведения опыта холостого хода трансформатора.

Для измерения параметров холостого хода трансформатора необходимо установить номинальное напряжение питания U_1н=220В в диалоговом окне источника питания, которое открываем при помощи правой кнопки мыши.

Нажав в правом верхнем углу клавишу , получаем показания приборов и записываем в соответствующую таблицу.

ИЗМЕРЕНИЕ	РАСЧЕТ
U1н, B I1х, A Pх, Вт Uх, B	K Zх, Ом Rх, Ом Xх, Ом

Расчет параметров проводится по известным формулам

; ; ; .

4.2. Методика проведения опыта короткого замыкания трансформатора.

Для измерения параметров короткого замыкания трансформатора необходимо установить напряжение питания при котором ток в первичной и вторичной обмотках трансформатора был бы номинальным, примерно U_1к=25В с помощью диалогового окна источника питания, которое открываем при помощи правой кнопки мыши.

Нажав в правом верхнем углу клавишу , получаем показания приборов и записываем в соответствующую таблицу.

 

ИЗМЕРЕНИЕ	РАСЧЕТ
U1К, B I1Н, A PК, Вт I2Н, A	K ZК, Ом RК, Ом XК, Ом

Расчет параметров проводится по известным формулам

; ; ; .

4.3 Методика проведения опыта нагрузки трансформатора.

Для измерения параметров при нагрузке трансформатора необходимо установить номинальное напряжение питания U_1н=220В в диалоговом окне источника питания, которое открываем при помощи правой кнопки мыши.

Далее, изменяя сопротивление нагрузки R_n при помощи диалогового окна резисторов, так, чтобы ток нагрузки не превышал 2I_н.

Нажав в правом верхнем углу клавишу , получаем показания приборов и записываем в соответствующую таблицу. Таким образом проводится не менее пяти измерений.

№ п/п	ИЗМЕРЕНИЕ	РАСЧЕТ
	U1, B I1, A P1, Вт U2, B I2, A	P2, Вт h, %

 

Расчет мощности на нагрузке Р₂ и коэффициента полезного действия трансформатора проводим по полученным измерениям

; .