Коммерциалық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Өнеркәсіп қондырғыларының электржетегі және автоматтандырылуы кафедрасы

       

                                                                          

 

  ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ

ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫ ЗЕРТТЕУ

 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының студенттеріне  

зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау

 

 

Алматы 2012

 

ҚҰРАСТЫҒАНДАР: П.И. Сагитов, Р.М.Шидерова, А.Н.Бестерекова Электр машиналары. 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының   студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік 

нұсқау .- Алматы: АЭБУ, 2012.–31 бет.

 

Әдістемелік нұсқауда жұмыстарды орындау бағдарламасы, дайындалу әдістемелері, алынған нәтижелерді талдау және бақылау сұрақтары келтірілген.

Әдістемелік нұсқау 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттеріне арналған.

Суреттер  14, кесте 7, әдеб. тіз. – 8 атау.

 

Пікір беруші: т.ғ.к.  К.О. Гали

 

«Алматы энергетика және баланыс университетінің» коммерциалық емес акционерлік қоғамының 2012 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

 

©  «Алматы энергетика және баланыс университетінің» КЕАҚ, 2012ж.

                

 Кіріспе 

Зертханалық жұмыстардың мақсаты студенттерді әр түрлі режимдердегі бірфазалы және үшфазалы трансформаторлармен, сонымен қатар трансформаторлардың қосылу топтарымен таныстыру болып табылады. Зертханалық жұмыстар студенттердің теориялық білімдерін арттырады, электрлік схемаларды монтаждау және жинау қабілеттерін береді, сонымен қатар зерттеулердің нәтижелерін таңдауды және теориялық түрде түсіндіруді үйретеді.

 

Лабораториялық стендтың анықтамасы

 

Жоғарғы және орташа мамандықты оқыту мекемелерінде «Электр машиналары» курсы бойынша лабораториялық жұмысты орындау үшін арналған стенд.

Стенд құрлысы бойынша электр жабдықтары, электронды платалар, беттік панельден және жұмыс үстелінен тұрады.

 

Стендтың корпусында мыналар орналасқан:

- түзеткіш платасы;

- жүктемелік резисторлардың модулі;

- үш фазалы лабораториялық автотрансформатор (0,48 кВА);

- үш фазалы зерттелетін трансформатор (0,3 кВА).

 

Стендтің бетіндегі панелде зерттеу объектісінің электрлік сұлбалары көрсетілген. Барлық сұлбалар жүргізілетін жұмыстың тақырыбына байланысты топқа бөлініп панелде көрсетілген. Панелде коммутациялық ұяшықтар, тілшелік щиттік аспаптар, каммутациялық аспаптар және лабораториялық жұмыстарды орындау кезінде элементтердің параметрлерін өзгертуге көмектесетін  басқару органдары орналасқан.

 

Басқару органдарына мыналар жатады:

- үш фазалы лабораториялық автотрансформатордың қайта қосқыштары (ЛАТР-дың), кернеуді 0..20В аралығына дейін 2 В қадаммен  және 130..250В аралығына дейін 30 В қадаммен өзгертеді;

- бір фазалы лабораториялық автотрансформаторлардың қайта қосқыштары (ЛАТР-дың), кернеуді 50..110В аралығында 10 В қадаммен өзгертеді;

- жүктемелік резисторлардың блокты қайта қосқыштары, әртүрлі кедергілі резисторларды қосуға көмектеседі.

 

Стендтың панелдерінде төмендегі электр машиналары орнатылған:

- қысқа тұйықталған роторлы асинхронды электроқозғалтқыш УАД-052 (PНОМ = 20Вт, nНОМ = 3000 айн/мин) 1 дана;

- тәуелсіз қоздырылатын тұрақты токты қозғалтқыштар СЛ-221 (PНОМ = 13Вт, nНОМ = 4500 айн/мин) 2 дана;

- тұрақты магнитпен қозатын тахогенератор;

- тұйықтағышсыз сельсиндер БД1404 (fҚОР = 50Гц, I = 0,44А).

 

Жұмысты жасау үшін зерттелетін объектінің сұлбасын қосқыштармен жинау қажет.

Өлшеу стрелкалы щиттік аспаптар арқылы орындалады. Стендтың панелінде 10 щиттік өлшеу аспаптары орналасқан, олардын арасында мына аспаптар бар:

- айнымал токты амперметр (өлшеу шектігі 0,2/0,5/1 А, дәлдік класы 2,5) 1 дана;

- тұрақты токты вольтметр (өлшеу шектігі 1 А, дәлдік класы 2,5) 2 дана;

- тұрақты токты вольтметр (өлшеу шектігі 0,2 А, дәлдік класы 2,5) 1 дана;

- айнымалы токты вольтметр (өлшеу шектігі 50/250/500В, дәлдік класы 2,5) 2 дана;

- тұрақты токты вольтметр (өлшеу шектігі 100 В, дәлдік класы 1) 1 дана;

- тұрақты токты вольтметр (өлшеу шектігі 200 В, дәлдік класы 1) 1 дана;

- айнымалы токты ваттметр (өлшеу шектігі 60/450 Вт, дәлдік класы 2,5) 1 дана;

- айналу жиілігін өлшеу (өлшеу шектігі 5000 айн/мин., дәлдік класы 4) 1 дана.

 

Стендтың техникалық сипаттамалары

Қоректендіру

3~ 220/127 В, 50Гц

Қолданылатын қуат, кВт 

0.5

Стендтың үлкендігі:

Көлемі, мм

1310

Ұзындығы, мм

1460

Тереңдігі, мм

600

Жабдықтың салмағы, кг.

80

 

         1 Зертханалық жұмыс. Бірфазалы трансформаторды зерттеу

 

          Жұмыстың мақсаты:   

1)  Бірфазалы  трансформатордың құрылысын оқып үйрену.

2) Әр түрлі режимдерде бірфазалы трансформатордың сызықты және фазалық трансформация коэффициенттерін анықтау.

3) Трансформатордың сипаттамаларын тұрғызу.

 

1.1  Жалпы мағлұмат

 

Трансформатор бір кернеудегі айнымалы тоқ электр энергиясын, басқа кернеудегі айнымалы тоқ электр энергиясына түрлендіруге арналған электромагнитті аппарат.

Трансформатор бір - бірінен оқшауланған электротехникалық болат беттерінен жиналған, тұйықталған магнитөткізгіштен тұрады, оның екі орамасы болады. Бірінші орамасына желінің кернеуі беріледі, ал екіншісіне жүктеме жалғанады.

Магнитөткізгіштегі айнымалы магнит  ағыны екі орамадада Э.Қ.К тудырады:

 

Е1 = 4,44 W1 f Фm,

Е2 = 4,44 W1 f Фm,

 

бұл жердегі Фm – магнит ағынының амплитудасы;

 f  - айнымалы тоқ жиілігі;

W1  және W2  - бірінші және екінші орамалардың орама сандары.

Кез келген трансформатордың сипаты  оның негізгі параметрлерімен және сипаттамаларымен бағаланады. Сипаттамаларды және параметрлерді анықтаудың ең қарапайым амалы, ол бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдерін зерттеу. Бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдері трансформатордың шектік режимдері болып саналады, яғни бұл жағдайда трасформатор пайдалы жұмыс жасамайды, өйткені бос жүріс режимінде жүктеме тоғы I2=0, ал қысқа тұйықталу режмиінде жүктеме кернеуі  U2=0.

Трансформатордың режимдерін зереттеудің бағдарламасы:

1) бос жүріс режимі;

2) қысқа тұйықталу режимі;

3) жүктемелік режим;

4) трансформатордың пайдалы әсер коэффициенті.

 

Бос жүріс, қысқа тұйықталу және жүктеме режимдері бойынша трансформатордың п.ә.к анықталады:

 

 

бұл жердегі         Р2 = U2I2cosj2  - екінші орама қысқыштарынан алынатын пайдалы активті қуат;

Р1 = U1I1cosj1 желіден тұтынылатын активті қуат;

h = f(β) тіуелділігі 1.1 суретте келтірілген.

 

 

1.1 сурет Трансформатордың П.Ә.К. тәуелділігі 

 

bmax – траснформатордың жүктемелік коэффициенті, бұл кезде трансформатордың п.ә.к максималды мәнге жетеді.

        

         1.2 Жұмысты орындау реті

        

         1.2.1 Бос жүріс режимі.

Бос жүріс режими дегеніміз, екінші орама тұйықталмайтын шекті режим болып саналады. Оның қысқыштарындаға кернеу U20 нөлге тең болады. Бос жүріс режимі арқылы анықтайтынымыз:

1)     трансформация коэффициенті,

  

бұл жердегі U трансформатордың бірінші орамасындағы номиналды кернеуі;

2) бос жүріс тоғы:

 

I2О = (3...10)%I,

 

бұл жердегі  I трансформатордың номиналды тоғы;

 

3) бос жүріс режимінде, берілген жиілікте магнитөткізгішке кететін активті қуаттың шығындарын Р0, сонымен қатар трансформатордың магнитөткізгішіде пайда болатын құйынды тоқтардың шығындарын анықтай аламыз.

Трансформатордың паспорттық берілгендерін және бос жүріс режим берілгендерін қолдана отырып келесі параметрлерді анықтаймыз (Zo, Ro, Xo).

 

 

бұл жердегі         трансформатордың магнитөткізгішіндегі қуат шығындарына тең, шығындардың активті кедегісі;

Хо негізгі магнит өрісінен пайда болатын бірінші орамадағы индуктивті кедергі;

  толық кедергі;

j0 бос жүріс режиміндегі бірінші орамадағы кернеу және тоқ араларындағы фаза ығысуы;

a - бос жүріс режиміндегі магнит ағыны мен бос жүріс режимі арасындағы бұрыш.

Бос жүріс режимі кезіндегі трансформатор сипаттамасы:  

 

при  I =0.

 

Бос жүріс режимін жасау кезіндегі зертханалық қондырғымен жұмыс жасау реті

 

1.2 суретіне қарап сұлбаны жинаңыз

“Сеть” тумблерімен желіні қосыңыз, "S9 "в тумблерін жоғары қойып жиналған схеманы іске қосыңыз.

Бірінші орамадағы кернеуді U = 220В етіп қойыңыз.

U1, А1, W1, U2 аспаптардың көрсеткіштерін жазып алыңыз.  Өлшеу нәтижелері арқылы, трансформатордың орынбасу схемасының параметрлерін(Z0, R0, X0,) есептеңіз. Екілік параметрлерді, екінші орамаға U1 қосып есептеңіз.

 

 

1.2 сурет– Бос жүріс режимі

        

Ескерту: ақ түсті сызықтармен бос жүріс режиміндегі қосқыштар көрсетілген

       

        1.1 кесте    - Бос жүріс режиміндегі берілгендер

 

Көрсеткіштері

Есептелуі

U1, B

I1, A

P1, Bт

U2, B

R0

X0

Z0

cosφ0

Трансформация коэффициенті

К

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.2  Қысқы тұйықталу режимі.

Қысқы тұйықталу трансформатордың шекті режимі, оның екінші орамасы тұйықталады.

Трансформатордың жаңарту кезінде қысқы тұйықталу болды және зерттеу кезінде болады. Жаңарту кезіндегі қысқа тұйықталуда, бірінші орамаға толық кернеу беріледі және орамалардан номиналды тоқтардан көп тоқтар өте бастайды. Зерттеу жасау кезіндегі қысқа тұйықталу режимінде бірінші орамаға төмендетілген кернеу беріледі (U1к), сонда екінші орамада номиналды тоқ ағады.

 

 

Қысқа тұйықталу режиміндегі трансформатордың сипаттамасы:

  U20=0 болған кезде.

Қысқа тұйықталу режимінде трансформатордың екі орамасынада кететін активті кедергілердің, электрлік шығындары

 

бұл жердегі R1 және R2 трансформатордың бірінші және екінші орамаларындағы активті кедергілері.

Қысқы тұйықталу режимінде трансформатордың орамаларына кететін қуат шығындары анықталады және трансформация коэффицицентінің мәндерін анықтайды:

  

                     

бұл жердегі         RК және ХК – қысқы тұйықталу режиміндегі активті және реактивті кедергілері.

 

Қысқа тұйықталу режимін жасау кезіндегі зертханалық қондырғымен жұмыс жасау реті

 

1.3 суретіне сәйкес схеманы жинаңыз.

Т1, Uфаз қосқыштарын  "О" жағдайына қойыңыз.

 

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ! Зертханалық жұмысты өткізер алдында барлық галетті қосқыштар (Т1, Т1.1, Т1.3) “0” позициясында тұрғанына көз жеткізіңіз. Үшфазалы ЛАТРмен жұмыс жасағанда Т1, бірфазалы трансформаторлар Т1.1 және Т1.3 қосылмауы керек.

 

“Сеть” тумблерімен желіні қосыңыз. Қосқыштар Т1, Uф арқылы бірінші орамадағы кернеуді қою 20В (ЛАТР галетнигі арқылы Т1 арқылы кернеуді 0-20В дейн қою керек, өйткені элементтер істен шығып кетеуі мүмкін!!!). S9 тумблері арқылы стендтті өшіріңіз.

 

 

1.3 сурет Қысқа тұйықталу режмін зерттеу

        

Ескерту: ақ түсті сызықтармен қысқа тұйықталу режиміндегі қосқыштар көрсетілген

 

U1, А1, W1 аспаптарының, көрсеткіштерін жазып алыңыз.

Өлшеу нәтижелерімен трансформатордың параметрлерін (ZК, RК, ХК) және орама кернеулерін (R1, X1, R2, X2) есептеу керек.

 

        1.1 кесте    - Қысқа тұйықталу зерттеуінің берілгендері

 

Өлшеу

Есептелуі

U1, B

I1, A

P1, Bт

R1

X1

Z1

Cosφ1

Трансформация коэффициенті

К

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3 Жүктеме режимі.

Жүктеме режимінде трансформатор, нөлден номиналды мәнге дейін жүктеледі, яғни келесі жүктемелердің біреусімен: активті, активті-индуктивті немесе активті-сыйымдылықты.

Трансформатордың U2 = f(I2) тәуелділігі сыртқы сипаттамасы деп аталады (1.4 суретті қара).

                              

1.4 сурет Трансформатордың сыртқы сипаттамасы

 

Айнымалы жүктемеде, екінші кернеудің пайыздық өзгеруі келесідей анықталады:

бұл жердегі U20 және U2 берілген жүктемедегі, екінші тоқпен және қуат коэффициентімен cosφ анықталатын, бос жүріс режиміндегі екінші кернеулер.

DU2 шамасын келесі формуламен есептеуге болады:

 

 

бұл жердегі         b  - жүктемелік коэффициенті;       

         Uакт..% - трансформатордың қысқа тұйықталу кернеуінің активті құрамы;

Uреак..%  - трансформатордың қысқа тұйықталу кернеуінің реактивті құрамы;

cosj2 жүктеменің қуат коэффициенті.

 

 

бұл жердегі  Sн – трансформатордың толық қуаты, ВА.

 

 

 

Жүктеме режимін жасау кезіндегі зертханалық қондырғымен жұмыс жасау реті

1.5 суретіне сәйкес сұлбаны жинаңыздар

 

 

 

1.5 сурет Жүктеме режимінде трансформаторды зерттеу

 

Ескерту: ақ түсті сызықтармен жүктеме режиміндегі қосқыштар көрсетілген

 

“Сеть” тумлерімен желіні қосыңыз. S9 тумблерімен схеманы қосыңыз. Бірінші орамадағы кернеуді Т1 қосқышымен, Uфаз = 220В деп қою керек. Кернеу кедрегісінің шамасын  R4 қосқышымен (1-6 жағдайларына қойып), V1, V2, А1, А2, W1 аспаптарының көрсеткіштерін жазып алыңыз. Сыртқы сипаттаманы тұрғызыңыз U2 = f(I2).

 

                1.1 кесте - Жүктеме режиміндегі зерттеудің берілгендері

 

 

 

 

RН, Ом

Өлшеулер

U1, В

V1

I1, А

А1

Р1,

W1

I2, А

А2

U2, В

V2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Зертханалық жұмыстың талдау нәтижелері

 

1) Трансформатордың бос жүріс сипаттамаларына талдау жасағанда бірінші кернеудің U1 кейібір мәнінен сәйкес келетін, магнитөткізгіштің магниттпен қанығуына негізделген, қисықтарына көңіл аудару керек.

Зеттелетін трансформатордың бос жүріс режиміндегі тоқ I0ном және қуат р0ном, мәндерін, каталог бойынша салыстыру керек. Бұл мәндер I0ном және Р0ном каталогты мәндерден аспауы керек, өйткені магнитөткізгіш пластина араларында және орамалар арасында қысқа тұйықталу болуы мүмкін.

2) Қысқа тұйықталу сипаттамаларына талдау жасағанда, магнитөткізгіштің қанықпаған тура сызығына көңіл аудару керек, өйткені ол магнит өрісінің азығына байланысты болады, ол орамадағы қысқа тұйықталу кернеунің  шамасына пропорционалды болады (орта және үлкен қуатты трансформаторларда Uқыс10%).

3) Трансформатордың сыртқы сипаттамаларына талдау жасағанда, трансформатордың екінші кернеу шамасының өзгеруі жүктеме сипаттамасына әсеріне қорытынды жасау керек.

4) Трансформатордың ПӘК жүктемемеге тәуелділігінің графиктерін түсіндіру керек. ПӘК зерттелген мәнін, каталог мәнімен салыстыру керек.

 

1.4  Бақылау сұрақтары

 

1.4.1 Бірфазалы трансформатордың құрылысы қандай?

1.4.2  Трансформатордың орама эқ.к неге тәуелді?

1.4.3  Қандай жағдайлара трансформатор жоғарылатқыш және төмендеткіш болады?

1.4.4  Трансформация коэффициенті дегеніміз не?

1.4.5  Егер номиналды кернеу және номиналды қуат белгілі болса, орамалардың номиналды тоқтарын қалай анықтайды?

1.4.6  Трансформатордың сыртқы сипаттамасы дегеніміз не?

1.4.7  Трансформатордың қандай шығындары болады және олар неге тәуелді?

1.4.8 Трансформатордың орынбасу схемасы дегенімізді қалай түсінесіз, олардың параметрлерін қалай анықтайды?

1.4.9  Бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдерін қалай жасайды?

1.4.10 Неліктен трансформатордың магнитөткізгіші бөлек электротехникалық болат беттерінен жинайды?

1.4.11  Неге трасформатодың екінші орамасы тұйықталмаған болған жағдайда, бірінші орама тізбегіндегі ваттметр магнит шығындараның қуаттарын өлшейді?

1.4.12  Неліктен бос жүріс режимі кезінде трасорматордың өзекшесі қызып, ал орамалары салқын болады?

1.4.13 Неліктен қысқа тұйықталу режимінде, трансформатордың бірінші орамасындағы кернеу төмендейді?

1.4.14  Неліктен трансформатордың қысқа тұйықталу режимінде, магнит өткізгіші салқын болып, ал екі орамасы қызады?

 

        

 

         2 Зертханалық жұмыс. Үшфазалы трансформаторды зерттеу

 

Жұмыстың мақсаты:

1)  Үшфазалы трансформатордың құрылысын оқу.

2) Орамаларының фазаларының қосу амалдарына қарай фазалық және сызықты коэффициценттерді анықтау керек.

3) Симметриалық жүктеме кезіндегі екінші тоқ функциясымен трансформатордың сипаттамаларын тұрғызу.

4) Трансформатордың номиналды ПӘК анықтау.

 

2.1 Негізгі теориялық жағдайлар

 

Үшфазалы трансформаторлар өзгеріссіз жиілікте тоқтар мен кернеулерді үшфазалы тізбекте, түрлендіру үшін тағайындалған.

Стержендік үшфазал трансформаторларда бар жазықтықта үш стержень орналасқан, олар төменгі және жоғарғы жақтарынан тұйықталған, оның екі үшорамалық жоғарғы кернеу (ЖК) және төменгі кернеу (ТК)орамаларынан тұрады.

Үшфазалы трансформатордың 12 шығысы және 6 тәуелсіз фазалық орамалары болады. Жоғарғы кернеу орамаларының фазаларының бастапқы шығыстары А, В, С әріптерімен, ал соңғы шығыстары - X, Y, Z, төменгі кернеу орамаларының фазалары - а, в, с, x, y, z деп белгіленеді. Жоғарғы және төменгі кернеу орама фазаларын жұлдызша немесе үшбұрышша етіп жалғайды. Жұлдызшы жалғанғанда -Y, нейтралды нүктелері - N, n әріптерімен, үшбұрышша - D етіп белгіленеді.

Үшфазалы трансформатордың фазалық трансформация коэффициенті бос жүріс кезіндегі фазлық кернеулердің қатынасымен анықталады:

 

Сызықты трансформация коэффициентіде солай анықталады:

Егер фазалық орамалардың жалғануы Y/Y немесе D/D схемаларымен жалғанса, онда екі транформация коэффициентіде бірдей болады:

 

Орама фазалары Y/D схемасымен жалғанса

   

ал келесідей сұлбаны болса  D/Y:

Симметриялық жүктеме кезінде үшфазалы трансформатордың сипаттамалары келесідей болады:

U2сыз(I2сыз), I1 сыз (I2 сыз), cosf1(I2 сыз), h(I2 сыз)

 

ал U1 сыз = const; f = const и cosf2 = const болса, зерттеу арқылы алуға болады.

 

Үшфазалы трансформатордың қуат коэффициенті:

 

бұл жердегі РI трансформатордың бірінші орамасының активті қуаты;

U1 сыз, I1 сыз трансформатордың брінші орамасындағы сызықты кернеу және сызықты тоқтар.

Трансформатордың П.Ә.К:

         

бұл жердегі b - трансформатордың жүктеме коэффициенті:

Sн трансформатордың номиналды қуаты:

cosj2 жүктеменің қуат коэффициенті;

Р0 және РК бос жүріс және қысқа тұйықталу зерттеулері арқылы алынатын, қуаттар;

I2 және I траснформатордың екінші орамадағы жүктеме тоғы және номиналды тоғы.

 

2.2  Жұмысты орындау реті

 

2.2.1  Трансформация коэффициентін анықтау.

 

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ! Жұмысты өткізер алдында барлық ЛАТРдың галетті қосқыштары 1, Т1.1, Т1.3) “0” позициясында болу керек. Үшфазалы ЛАТРмен Т1 жұмыс жасағанда, бірфазалы ЛАТРлар Т1.1 және Т1.3 өшіп тұру керек.

 

2.1 суретіне сәйкес сұлбаны жинаңыз. Стендтті “Сеть” тумблерімен қосыңыз, жиналған схеманы S8 тумблерімен қосыңыз. Т1 қосқышымен, Uфаз кернуді 220В етіп қойыңыз. V1 вольтметірін қолданып, бірінші және екінші орамадағы фаазалық кернеулерді өлшеңіз. Өлшенген шамалармен зерттелетін Т3 трансформатордың трансформация коэффициентін анықтаңыз.

 

                2.1 кесте - Транформация коэффициентін анықтау кезіндегі зерттеу берілгендері

 

 

 

 

 

1

 

Өлшенген мәндер

 

RН, Ом

Измерения

U1, В

 

U2, В

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.2  Бос жүріс режимі.

Т1 қосқышы арқылы, Uфаз кернеуді 220В етіп қойыңыз. Стендтті “Сеть” тумблерімен қосыңыз. Жиналған схеманы S8 тумблерімен қосыңыз. V1 вольтметірі арқылы, Т3 трансформаторының бірінші орамадағы фазалық кернеуін өлшеңіз. А1, W1 аспаптардың көрсеткіштерін алыңыз.

        

                   2.2 кесте - Бос жүріс режимінің берілгендері

 

 

 

 

 

1

6

Өлшенген мәндер

 

RН, Ом

Измерения

U1, В

 

I1, А

 

Р1,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.3 Қысқа тұйықталу режимін зерттеу.

 

2.3 суретіндегі сұлбаны жинаңыз. Т1, Uфаз қосқыштарын 0 жағдайына қойыңыз. Зертханалық жұмыстың схеиасын және стендтті S8 “Сеть” тумблерімен қосыңыз.

Т1, Uфаз  қосқышы арқылы кернеуді 0 ден 20В өзгертіңіз (ЛАТР галетникігіндегі Т1 кернеуді күйіп кетпеу үшін,  0-20В дейін ғана өзгерту керек), А1, V1 және W1 аспаптарындағы көрсеткіштерді жазып алыңыз.

 

                2.3 кесте - Қысқы тұйықталу режимінің берілгендері

 

 

 

 

 

1

6

Өлшенген мәндер

 

RН, Ом

Измерения

U1, В

 

I1, А

 

Р1,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.4  Жүктеме режимі кезіндегі трансформатордың жұмысы

2.4 суреті бойынша схеманы жинаңыз. Жүктемелік кедергілерді өзгерте отырып R4 (1-6 жағдайларына қойып), А1, W1, V1 аспаптардың көрсеткіштерін жазып алыңыз. Жүктеме кезінде үлкен тоқтар болғанда, жүктемелік резисторлар күйіп кетпеу үшін, 5 минут жұмыстан кейін, 5-10 минут демалыс жасау керек.

 

                2.4 кесте - Жүктеме кезіндегі трансформатордың берілгендері

 

 

 

 

 

1

6

Өлшенген мәндер

 

RН, Ом

Измерения

U1, В

 

I1, А

 

Р1,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 


Подпись: 19

 

2.1 сурет Трансформация коэффицицентін анықтауды зерттеу


2.2 сурет Бос жүріс режимі кезіндегі трансформаторды зерттеу

Подпись: 20


 

2.3Подпись: 21 сурет Қысқа тұйықталу режиміндегі трансформаторды зерттеу


 

2.4 сурет Жүктеме кезіндегі трансформаторды зерттеу


2.3 Зертханалық жұмыстың нәтижелерін өңдеу

 

2.3.1 Үшфазалы трансформатордың трансформация коэффициценттерін: фазалық және сызықтық есептеу

2.3.2 Жүктеме режимі үшін қуат коэффиицентін және П.Ә.К есептеу

2.3.3 Жалпы координат жүйесінде трансформатордың екінші тоққа тәуелділіктерін тұрғызу: U(I), I(I), cosj (I), h(I).

2.3.4 Трансформатордың номиналды және жылдық П.Ә.К анықтау керек.

 

2.4  Бақылау сұрақтары

 

2.4.1  Үшфазалы трансформатордың құрылысы?

2.4.2  Фазалық және сызықтық трансформация коэффициенті дегенімізді қалай түсінесіз?

2.4.3  Трансформатордың қандай энергия шығындары болады?

2.4.4  Неліктен трансформатордың П.Ә.К жүктемеге тәуелді болады?

2.4.5  Трансформатордың жүктеме коэффициентін қалай анықтайды?

2.4.6  Үшфазалы трансформаторларды қай жерлерде қолданады?

  

3 Зертханалық жұмыс. Үшфазалы трансформаторлардың қосылу топтарын зерттеу

 

 Жұмыстың мақсаты: үшфазалы трансформаторлардың фазалық орамаларының әртүрлі қосылу топтарын оқып үйрену

 

3.1 Негізгі теориялық жағдалар

 

Үшфазалы трансформатордың фазалық орама типіне, төменгі кернеу ығысу векторларына жоғарғы кернеу векторлары сәйкес келеді.

ЁАХ және Ёах ЭҚК ығысуын қосылу тобы деп аталады. Бұл фаза ығысуы 0 ден 360° дейін болады, ал ығысу шамасы 30°, онда қосылу топтарының сандар реті: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11 және 0.

Үшфазалы трансформаторлардың ТК ЭҚК сызықты векторлық ығысулары мен ЖК ЭҚК сызықтық векторлық ығысуларының бұрыштарын 30° көбейту арқылы шығарады. Мысалы, 5 қосылу тобын көрсету үшін, ТК орама ЭҚК векторларын ЖК орама ЭҚК векторларына 5 • 30°= 150°.

Үшфазалы трансформатордың орамаларынң қосылу амалдарын қолдана отырып 12 қосылу топтарын алуға болады.

ЖК және ТК орамалары өосылу схемалары бірдей болса, мысалы, Y/Y немесе Δ/Δ, жұп қосылу топтарын аламыз, ал бірдей қосылмаған жағдайда, мысалы, Y/Δ немесе Δ/Y, — тақ.

0, 6,11 және 5 төрт тобы негізгі топтар болып табылады.

ТК орамалардың ЭҚК сызықты векторларымен ЖК орамаларының ЭҚК сызықты векторлық ығысуларының қатынастары және бұрыштары топографиялық диаграммамен көрсетілген (3.1 суретті қара).

 

 


3.1 сурет - Нөлдік (а), алтыншы   (б), онбірінші   (в) және бесінші (г) қосылу топтарының сызықты кернеулерінің топографиялық диаграммалары

 

Трансформаторлаға өңдеу және шығару кездерінде қосылу топтарын зерттеу арқылы анықтау керек болады. Ондай тексерулердің бірнеше амалы бар, алайда оның көп тараған түрлері  фазометр және вольтметр амалдары.

Фазометр амалы. Ол ЖК және ТК орамаларының сызықты кернеулерінің фазалық ығысуларын фазометр арқылы тікелей өлшеуге негізделген, фазометр 3.2, а суретте көрсетілгендей қосылған. Фазометрдің параллель орамасын U ЖК жағына, ал тізбектей I орамасын ТК жағына қосады. Тізбектей орамадағы тоқты шектеу үшін, қосымша кедергі rҚОС қосады. Содан кейін, трансформаторы симметриялық үшфазалы кернеу желісіне қосады. Өлшеуге ыңғайлы болу үшін, фазометрдің толық шкаласы  толық болу керек (360°).


 

 

3.2 сурет Y/Y— 0 қосылу тобын фазометр (а) және  вольтметр (б) амалдарымен зерттеу

 

Вольтметр амалы. Сызықты кернеулер арасындағы тікелей фаза ығысуларын, бұл амал өлшей алмайды. Бұл амал жанама, және ол ЖК және ТК орамаларынң кернеулерін вольтметрмен өлшейді. Егер Y/Y— 0 тобын зерттесе, онда, өткізгіштер арқылы А және а шығыстарын жалғап, UbB (b және B араларындағы) және UcC (с және С араларындағы) кернеулерін өлшейді. Егер ұсынылған қосылу тобы Y/Y—0 фактілік қосылу тобына сәйкес келсе, онда кернеулер

 ,      

 

бұл жердегі nсыз = UAB/ UabЖК және ТК орамаларының сызықты кернеулерінің қатынасы, сызықты кернеулердің трансформация коэффициенті.

6, 11 немесе 5 топтарын зерттесе, онда өлшенген кернеулердің мәндері, үшін келесі:

 

Y/Y- 6   тобы              

 

Y/A — 11    тобы     

 

группа Y/Д — 5         

бұл жердегі  Uab және Uxy ТК және ЖК орама шығыстарындағы сызықты кернеулер.

Егер, өлшеу нәтижелерінен кейінгі және келтірілген формулалармен теңдік шарттары орындалмаса, онда трансформатордың шығыстарының маркировкаларының бұзылуын білдіреді.

 

 

3.2  Жұмысты орындау реті

 

ЖҰМЫСТЫ ӨТКІЗУ КЕЗІНДЕ, АБАЙ БОЛУ КЕРЕК, өйткені өлшенетін кернеу 250В асып кетеді! СҰЛБАДАҒЫ КОММУТАЦИЯНЫ ӨШІП ТҰРҒАН ЖЕЛІ КЕЗІНДЕ ӨТКІЗУ КЕРЕК!

 

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ! Жұмысты өткізу алдында ЛАТРдың барлық галеттері (Т1, Т1.1, Т1.3) “0” позициясында тұру керек. Үшфазалы ЛАТРмен Т1 жұмыс жасағанда, бірфазалы ЛАТРры Т1.1 және Т1.3 қолданылмауы керек.

 

3.2.1 Трансформатордың орама фазаларының Y/Y-0 қосылу тобын анықтау.

         3.3 суретіндегі сұлбаны жинаңыз. S1, S8 қосқыштарымен зертханалық қондырғының стендін және схемасын жинаңыз. Т1, Uфаз  пакетті қосқш арқылы кернеуді 130В қою керек.

V1  вольтметірін қолданып, UАВ, Uав, UВв, UСс өлшеңіз.

Келесі формулалармен шамаларды өлшеңіз:

 

UВв  = кUав - Uав = Uав(к - 1);

UСс  = Uав(к - 1);

бұл жердегі К = UАВ/Uав.

         Есептеу нәтижелерінің шамалары сәйкес келсе, онда 0  қосылу тобының алынғанын білдіреді.

3.2.2  Y/Y-6 қосылу тобын алу үшін- 3.4 суретіндегі схеманы жинаңыз.

V1 вольтметрді және  тестерді қолданып, UXy, UBy , UCz кернеулерін өлшеңцз.

Келесі формулалармен UBy және UCz шамаларын есептеңіз:

UBy = UXy (к + 1);

UCz = UXy (к + 1).

 

 Егер нәтижелері және есептеулер сәйкес келсе Y/Y-6 қосылу тобын білдіреді.

 

3.2.3  Y/D-11 қосылу тобын алу үшін,  3.5 суретіндегі сұлбаны жинаңыз.

V1 және тестерді қолдана отырып,  Uав, UВв, UСс кернеулерін өлшеу керек. Келесә формулаларды қолдана отырып UВв, UСс мәндерін анықтаңыз

 

UВв = UСс = Ö(1 - Ö(3 к + к2))*Uав.

 Есептеу нәтижелерінің шамалары сәйкес келсе, онда Y/D-11  қосылу тобының алынғанын білдіреді.

 


Подпись: 30

 

3.3 сурет– Y/Y-0 тобындағы трансформаторды зерттеу

 

Подпись: 31

 

3.4 сурет - Y/Y-6 қосылу тобындағы трансформаторды зерттеу

 

Подпись: 32

 3.5 сурет  - Y/D-11 тобындағы трансформаторды зерттеу


3.3  Зертханалық жұмыстың есептеу нәтижелеріне өңдеу жасау

 

Жұмысқа талдау жасау кезінде төмендегі шарттарды ескеру керек:

1)     Трансформатордың қосылу топтары тек қана, схема арқылы емес, сонымен қатар шығыстардң маркировкалары арқылы анықталады.

2)     Зертханалық жұмыста негізгі төрт топ абр, олардың әрқайсысы екі туынды топтарды жасай алады.

3)     Нақты жұмыстағы қандай жалғау топтары ГОСТ бойынша қарастырылған.

 

 

3.4 Бақылау сұрақтары

 

3.4.1 Үшфазалы трансформаторлардың қандай жалғану топтары болады?

3.4.2 Вольтметр амалымен жалғау топтарын алуға болады?

3.4.3 Жалғану топтары қалай анықталады?

3.4.4 Трансформатордың фазометр амалымен жалғану топтарын қалай анықтайды?

  

Әдебиеттер тізімі

 

1. Копылов И.П. Электрические машины.-М.: Высшая школа, Логос, 2000. -607 с.

2.Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В двух томах. 3-е издание. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. -652 с.

3 Кацман М.М. Электрические машины. 5-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.-496 с.

4 Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. -320 с.

5 Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. - ч. 1,2. -М.: Высшая школа, 1987.

6 Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. - ч.2 Машины переменного тока.- Л.: Энергия, 1973. - 412 с.

7 Пиотровский Л.М., Васютинский С.Б., Несговоров Е.Д. Испытания электрических машин. -ч.1.- М., Л.: Госэнергоиздат, 1960.-181с.

8 Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу.- М.: Высшая школа, 1983.- 215 с.

 

Мазмұны

 

 

Кіріспе

3

1

Зертханалық жұмыс Бірфазалы трансформаторды зерттеу

5

2

Зертханалық жұмыс . Үшфазалы трансформаторды зерттеу

14

3

Зертханалық жұмыс. Үшфазалы трансформатордың қосылу топтарын зерттеу

24

 

Әдебиеттер тізімі

31