Опыт нагруженного режима

Для проведения опыта в нагруженном режиме работы трансформатора собрать схему, представленную на рисунке 6.5. Схема отличается от схемы опыта холостого хода лишь тем, что в цепь вторичной обмотки исследуемого трансформатора включается амперметр РА2 и переменное сопротивление нагрузки R_н. Роль переменного сопротивления нагрузки R_н играет ламповый реостат, позволяющий скачкообразно изменять ток от нуля до номинального значения I_2н = 2 А.

При помощи ЛАTPa устанавливается на первичной обмотке трансформатора номинальное значение напряжения U_1н = 220 B.

Рисунок 6.5 — Схема опыта нагруженного режима трансформатора

Тумблерами включения нагрузки постепенно ток вторичной обмотки трансформатора доводится до номинального значения I₁ = I_1н = 2 А. При этом для каждого значения сопротивления нагрузки произвести необходимые измерения, заполнить таблицу 6.2, произвести указанные в таблице вычисления.

Таблица 6.2

Данные опыта нагруженного режима трансформатора

Rн, 1…n	Измерено	Вычислено
U1н, В	I1, А	P1, Вт	U2, В	I2, А	Pм, Вт	ΔР, Вт	P2 = P1 – ΔР, Вт	, о.е.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Анализируя работу трансформатора под нагрузкой, следует обратить внимание, что коэффициент полезного действия его изменяется с ростом нагрузки, достигая максимального значения при определенном её значении. Очевидно, что эта нагрузка для данного трансформатора является номинальной.

Для вычисления входящих в таблицу 6.2 значений P₂ и h можно воспользоваться следующими соображениями. Так как

,

а P₂ = P₁ – ΔР, следовательно .

Поскольку потери в меди зависят от нагрузки, то на практике для вычисления КПД трансформатора пользуются формулой:

,

где P₁ — показания ваттметра в цепи первичной обмотки трансформатора;

P_ст — потери в стали трансформатора (принимаем равными показаниям ваттметра в опыте холостого хода P_ст = P₀);

P_1к — показания ваттметра в опыте лабораторного короткого замыкания;

β — коэффициент загрузки трансформатора,

,

где S₂, I₂ — текущие значения полной мощности и тока вторичной обмотки соответственно;

S_2н, I_2н — номинальные значения полной мощности и тока вторичной обмотки соответственно (I_2н принимаем равным 2 А).