Методические указания к выполнению лабораторных и самостоятельных работ для студентов 2-курса бакалавриата направлений образования 5310600

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6


Исследование однофазного трансформатора
Цель: экспериментальное исследование однофазного трансформатора в режимах холостого хода, короткого замыкания и при работе на активную и емкостную нагрузку; определение коэффициента трансформации, снятие внешней характеристики.
Оборудование:
•модули: «Источник питания», «Автотрансформатор», «Измеритель мощности», «Трансформатор однофазный», «Мультиметры», «Реактивные элементы. Нелинейные элементы. Резисторы / Активная нагрузка».
Введение:
Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
1. Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм).
2. Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция).



Рис.6.1 Схематическое устройство трансформатора: 1 - первичная
обмотка; 2 - вторичная.

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток, создаёт в магнитопроводе переменный магнитный поток сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к вектору тока в первичной обмотке. В результате электромагнитной индукции, создаваемой при прохождении по цепи первичной обмотки синусоидального тока, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.

Режим холостого хода
Когда вторичные обмотки трансформатора ни к чему не подключены (режим холостого хода), ЭДС индукции в первичной обмотке практически полностью компенсирует напряжение источника питания, поэтому ток через первичную обмотку невелик и определяется в основном её индуктивным сопротивлением. Возможен вариант исполнения трансформатора с приблизительно равными токами холостого хода и под нагрузкой. Трансформаторы, не имеющие режим холостого хода, получаются меньше и легче.