Охрана труда и техника безопасности

Правила работы в лаборатории

 

1.1. В начале семестра староста группы распределяет студентов на 2 подгруппы и представляет список преподавателю, ведущему лабораторный практикум.

1.2. Перед началом первого занятия студенты обязаны изучить правила техники безопасности для данной лаборатории и расписаться в журнале.

1.3. Для занятий в лаборатории необходимо иметь настоящий регламент к лабораторным работам.

1.4. Накануне дня выполнения лабораторной работы студент должен:

· ознакомиться по настоящему пособию с целью и содержанием работы;

· заготовить в рабочей тетради или с использованием компьютера бланк протокола с необходимыми таблицами в соответствии с требованиями, изложенными в описании каждой работы;

· подготовиться к ответам на вопросы, перечень которых приведен в начале описания каждой работы, после изучения теории к данной лабораторной работе.

1.5. Перед проведением работ необходимо, если это требуется по заданию, изучить дополнительные методические указания по работе с лабораторным оборудованием, ознакомиться с прилагаемым к нему техническим описанием, паспортными данными и правилами эксплуатации.

1.6. Выполнять лабораторную работу нужно в порядке, изложенном в данном регламенте. Расчеты и полученные экспериментальные результаты по каждому пункту каждый студент фиксирует в собственном бланке протокола и предъявляет преподавателю для проверки.

1.7. Для разрешения возникающих в процессе выполнения работы проблем следует обращаться к преподавателю.

1.8. Для ведения протоколов и оформления отчетов по лабораторным работам каждый студент должен иметь личную рабочую тетрадь. Если оформление отчетов будет производиться с использованием компьютера, то необходимо иметь носители информации в электронном виде.

1.9. По результатам выполнения всех пунктов работы нужно оформить и защитить отчет. Защита отчета удостоверяется подписью преподавателя и сопровождается выставлением оценки.

1.10. Перед уходом из лаборатории студент должен привести рабочее место в порядок: выключить приборы, убрать соединительные провода.

 

Лабораторная работа № 1

Исследование параметров однофазного трансформатора методом холостого хода

Цели и задачи лабораторной работы

В лабораторной работе необходимо:

1. Посредством прибора типа ЛАТР подавать, через определенные интервалы, первичное напряжение, контролируя при этом первичный ток, мощность и снимая напряжение выходное;

2. Приобрести навыки самостоятельной работы при работе со схемами, находящимися под напряжением;

Материалы и оборудование

1. Однофазный трансформатор мощностью 250 Ватт;

2. Прибор типа ЛАТР, встроенный в стенд;

3. Комплект К-540 для измерения первичного напряжения, тока и мощности;

4. Вольтметр, для замеров выходного напряжения.

Теоретическая часть

Опыт холостого хода.

Холостым ходом называют режим ра­боты трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке (z_н = , 1₂ = 0 ). В этом случае уравнения напряжений и токов примут вид

 

 

Так как полезная мощность при работе трансформатора вхо­лостую равна нулю, то мощность на входе трансформатора в ре­жиме х.х. Ро расходуется на магнитные потери в магнитопроводе Р_т (потери на перемагничивание магнитопровода и вихревые то­ки) и электрические потери в меди I₀²r₁ (потери на нагрев обмотки при прохождении по ней тока) одной лишь первичной обмотки. Однако ввиду небольшого значения тока 1₀, который обычно не превышает 2 - 10% от I_1ном, электрическими потерями I₀²r₁ можнс пренебречь и считать, что вся мощность х.х. представляет собой мощность магнитных потерь в стали магнитопровода. Поэтом) магнитные потери в трансформаторе принято называть поте­рями холостого хода.

 

 

Рис. 1.1 Схемы опыта х.х. трансформаторов однофазного (а), трехфазного (б)

 

Опыт х.х. однофазного трансформатора проводят по схеме изображенной на рис. 1.1, а. Комплект электроизмерительных приборов, включенных в схему, дает возможность непосредственно измерить напряжение U₁подведенное к первичной обмотке напряжение U₂₀ на выводах вторичной обмотки; мощность х.х. P₀ и ток I_0.

Напряжение к первичной обмотке, трансформатора обычно подводят через однофазный регулятор напряжения РНО, позволяющий плавно повышать напряжение от 0 до 1,15U_1ном. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока х.х. снимают показания приборов, а затем строят характеристики х.х.: зависимости тока х.х. Iо, мощности х.х. Р₀и коэффициента мощности х.х соs₀ от первичного напряжения U₁(рис. 2).

Криволинейность этих характеристик обусловлена состоянием магнитного насыщения магнитопровода, которое наступает при некотором значении напряжения U₁. В случае опыта холостого хода с трехфазным трансформатором напряжение U₁устанавливают посредством трехфазного регулятора напряжения РНТ (рис. 1.1, б).

Характеристики х.х. строят по средним фазным значениям тока и напряжения для трех фаз:

 

Коэффициент мощности для однофазного трансформатора

для трехфазного трансформатора

где Р₀' ^и Ро" - показания однофазных ваттметров; U₁ и Iо — фазные значения на­пряжения и тока. По данным опы­та х.х. можно определить: коэффициент трансформации

 

 

ток х.х. при U_1ном (в процентах от номинального первичного тока),

 

потери х.х. Р₀.

 

 

Рис. 1.2 Характеристики холостого хода трансформатора.

 

В трехфазном трансформаторе токи х.х. в фазах неодинаковы и образуют несимметричную систему, поэтому мощность Р₀ следует измерять двумя ваттмет­рами по схеме, изображенной на рис. 1.1, б. Падение напряжения в первичной ветви схемы замещения в режиме х.х. I₀(г₁ +jx₁) составляет весьма незначительную величину, поэтому, не допуская заметной ошибки, можно пользоваться следующими выражениями для расчета параметров ветви намагничивания:

Обычно в силовых трансформаторах общего назначения сред­ней и большой мощности при номинальном первичном напряже­нии ток х.х. Iо = 10 ÷ 0,6%.

Если же фактические значения тока х.х. I_0ном и мощности х.х. Р_0ном, соответствующие номинальному значению первичного на­пряжения U_1ном, заметно превышают величины этих параметров, указанные в каталоге на данный тип трансформатора, то это сви­детельствует о неисправности этого трансформатора: наличие короткозамкнутых витков в обмотках либо замыкании части пластин магнитопровода.

 

Охрана труда и техника безопасности

При работе со схемой, на которую подается напряжение необходимо выполнять следующие требования техники безопасности.

· Рабочие схемы должны включаться под напряжение только после проверки, с разрешения преподавателя и лишь после предупреждения всех студентов, работающих на данном рабо­чем месте.

· После выполнения изменений в рабочей схеме разрешается включать её под напряжение только с разрешения препода­вателя и лишь после предупреждения студентов, работающих на данном рабочем месте.

· Во время выполнения работы запрещается:

а) производить переключения в рабочей схеме, находящейся под напряжением;

б) прикасаться к оголенным токоведущим частям приборов;

в) включать рабочую схему после каких-либо изменений в ней до проверки преподавателя;

г) оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением.

· При обнаружении неисправного состояния оборудования, измерительных приборов и проводов необходимо поставить в известность преподавателя.

· Все операции по изменению схемы соединения элементов электрической цепи надо производить в обесточенном состоянии.

· Все предпринимаемые действия проводить только после разрешения преподавателя.