«Изучение устройства и принципа действия трансформатора»
жүктеу/скачать 331,21 Kb.
|
Лабораторная работТрансформатор
- Бұл бет үшін навигация:
- Приборы и материалы
- Контрольные вопросы
- Ход выполнения работы
|
Лабораторная работа Тема: «Изучение устройства и принципа действия трансформатора» Цель работы: Изучить устройство и принцип действия трансформатора, произвести испытания трансформатора в режиме холостого хода .Приборы и материалы :National instrument: Трансформаторы на панеляx с одинаковым и разным количеством обмоток. 2. Мультиметр . 3. Соединительные провода. Теория В радиотехнике, электротехнике, электронике широко используют трансформатор Трансформатор - электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности Это устройство чаще всего состоит из двух (а иногда и большего числа) взаимно неподвижных и электрически не связанных между собой обмоток, располагаемых на ферромагнитном магнитопроводе (рис. 1). Обмотки имеют между собой магнитную связь, осуществляемую переменным магнитным полем. Ферромагнитный магнитопровод предназначен для усиления магнитной связи между обмотками. Обмотки изолируют как друг от друга, так и от магнитопровода. Внешний вид и схема одного из них (простейшего) показаны рисунке 1 Рис.1 Основные элементы любого трансформатора: 1.Сердечник (магнитопровод); набирается из отдельных тонких, изолированных друг от друга листов магнитомягкой стали. 2. Две обмотки с разным числом витков: с небольшим количеством витков N1 толстой проволоки и с большим количеством витков N2 тонкой проволоки. Обмотка, включенная в сеть источника электрической энергии, называется первичной; обмотка, от которой энергия подается к приемнику - вторичной. Обычно напряжения первичной и вторичной обмоток неодинаковы. Если первичное напряжение меньше вторичного, трансформатор называется повышающим, если больше вторичного - понижающим. Любой трансформатор может быть использован и как повышающий, и как понижающий Переменный ток обмотки, соединенной с источником электрической энергии (первичная обмотка), создает в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток, который в каждом витке об моток возбуждает ЭДС индукции е. Поэтому ЭДС индукции в первичной обмотке E = Nе, во вторичной — E= Ne n-коэффициент трансформации, он определяет тип трансформатора. При к> 1 трансформатор понижает напряжение; при k<1 — повышает напряжение. При замыкании цепи вторичной обмотки переменный ток этой обмотки /2, согласно закону Ленца, создает в сердечнике магнитный поток противоположного магнитному потоку первичной обмотки направления. Магнитный поток в сердечнике ослабляется. Это приводит к ослаблению ЭДС в первичной обмотке и возрастанию тока в ней до I1. Ток возрастает, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не станет прежним. Переменный ток в обмотках вызывает вихревые индукционные токи в стальном сердечнике трансформатора, вызывающие их нагревание. Поэтому их выполняют из тонких, изолированных друг от друга пластин. Мощность тока в первичной обмотке можно считать равной мощности тока во вторичной обмотке , т.к потери мощности в трансформаторах составляет 2-3 % от мощности источника в первичной обмотке. Повышающие трансформаторы применяют для передачи электроэнергии на большие расстояния, а понижающие - для ее распределения между потребителями. Поскольку потери на нагревание провода согласно закона Джоуля- Ленца пропорциональны квадрату тока через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети применяют повышающие трансформаторы ,а для применения в быту с помощью понижающих трансформаторов напряжение линии электропередач снижают до приемлемого для потребителей уровня. Контрольные вопросы : Какое электрическое устройство называют трансформатором? Перечислите основные элементы трансформатора Какая обмотка называется первичной? Какая обмотка называется вторичной? Какой трансформатор называется повышающим, какой - понижающим? Дайте определение коэффициента трансформации. Какое физическое явление положено в основу принципа действия трансформатора Для какой цели стальной сердечник выполняют из тонких , изолированных друг от друга листов магнитомягкой стали? Почему для передачи электрической энергии на большие расстояния применяются повышающие трансформаторы? Приведите примеры применения понижающих трансформаторов в быту? Ход выполнения работы : Подключите электронный мультиметр в режиме «Вольтметр переменного тока»(кнопкаDMM) Включите генератор переменного тока (кнопка FGEN) 3.Подключите модуль «Трансформатор» к мультиметру 4. Произведите измерения напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора для трех значений входных напряжений (3 положения переключателя входного напряжения на плате) и занесите их в таблицу. 1. 4. Определите коэффициент трансформации и занесите вычисленные значения в таблицу 1. Таблица 1. 6. Сдайте лабораторное оборудование и приведите рабочий стол в порядок. 7. Сделайте краткие выводы 8. Сдайте работу преподавателю. 3 жүктеу/скачать 331,21 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|