单相变压器实验

单相变压器实验 实验四 单相变压器实验 一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、实验项目 1、空载实验 2、短路实验 3、纯电阻负载实验 三、实验设备 该实验是在DDSZ-1型电机及电气技术实验装置上完成的。 本次实验使用设备包括: 1、DD01电源控制屏 2、D33挂件 3、D32挂件 4、D34-3挂件 5、DJ11挂件 6、D51挂件 7、D44挂件 本次实验使用DD01电源控制屏上方的交流电源。 D33挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电压， 本次实验选用其中的二块电 压表。 D32挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电流表，本次实验选用其中的一块电 流表。 D34-3挂件，共有二个完全相同的单相智能功率表，本次实验选用其中的一块功率表。 五个功能键分别是:功能键、数位键、数据键、确认键和复位键。 DJ11挂件，由三只相同的单相变压器组成，本次实验选用其中的一只变压器。 D51挂件，由波形测试部分和开关S1、S2、S3组成，本次实验只使用开关S1 。 D44挂件由可调电阻器R1、R2，电容器C1、C2和开关S1、S2组成，本次实验只使用可调电阻器R1作为变压器的负载电阻。 四、实验内容及 1、空载实验 测取U= 220V时的空载点:U、I、P、Uax。 0000 空载实验接线图 图4-1 空载实验接线图 接线之前，先将电源控制屏左侧的三相调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，将其调到输出电压为零的位置。 变压器一次侧接线: “三相调压输出” 的U端接到功率表I1红色“*” 端 ，从I1蓝色端接到交流电流表“0.25A”黄色端，从电流表黑色“*” 端接到变压器一次侧的A端，从变压器一次侧的X端接到 “三相调压输出”的W端，将功率表I1红色“*”端和U1红色“*” 端相连，将功率表U1蓝色端接到 “三相调压输出”的W端，将交流电压表V1的两个输入端分别接到 “三相调压输出”的U端和W端。 图4-2 变压器一次侧接线 变压器二次侧接线: 将变压器二次侧的a、x端分别和交流电压表V2的两个输入端连接。 选择仪表量程 开启电源总开关，电压表 V1的量程选用300V档，V2的量程选用150V档，安培表A的量程选用0.25 A档。 D34-3挂件测量功能选择:首先打开电源开关，当表头出现绿色移动的“P”字时，按下功能键，再按下确认键，就可以进行测量了。 数据测量 将电源控制屏上方的交流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，按下绿色“启动”按钮，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将变压器一次侧电压U调到220V后，变压器一次0 侧电压U、电流I、功率P和变压器二次侧电压Uax的值。 000 测量完毕，旋转三相调压器旋钮，将其输出电压调到零，按下红色“停止”按钮。 2、短路实验 测取I,0.35A时的短路点:I、U、P。 KKKK 短路实验接线图 图4-3 短路实验接线图 变压器一次侧接线: 端接到功率表从“三相调压输出”U端接到交流电流表“1A”黄色端，从电流表黑色“*”I1红色“*” 端，从I1蓝色端接到变压器一次侧的A端，从变压器一次侧的X端接到 “三相调压输出”W端，将功率表U1红色“*”端和I1红色“*”端相连，将U1蓝色端接到“三相调压输出”的W端 。将交流电压表的两个输入端分别接到变压器一次侧的A端和X端。 图4-4 变压器一次侧接线图 变压器二次侧接线: 将变压器二次侧a、x端用导线连接。 选择仪表量程 交流电压表的量程选用30V档，交流电流表的量程选用1A档。 D34-3挂件测量功能选择:开启电源开关，当表头出现绿色移动的“P”字时，按下功能键，再按下确认键。 数据测量 通电之前，先检查控制屏左侧的三相调压器旋钮是否置于最小位置后，再按下绿色“启动”按钮，缓慢旋转三相调压器旋钮，逐渐增加输入电压，并监视电流表A，直到短路电流I= 0.35A为止，记K 录变压器一次侧电压U、电流I和功率P的值， KKK 并记录当时的环境温度(?)。 测量完毕，旋转三相调压器旋钮，将其输出电压调到零，按下红色“停止”按钮。 3、纯电阻负载实验 U = 220V，cosφ,1的条件下，测取U,f( I) 。 1222 纯电阻负载实验接线图 图4-5 纯电阻负载实验接线图 变压器一次侧接线: 将 “三相调压输出” U端和W端分别接到变压器一次侧A端和X端。将交流电压表 V1的两个输入端分别接到“三相调压输出” U端和W端。 变压器二次侧接线: 从变压器二次侧a端接到交流电流表“2.5A”黄色端, 从电流表黑色“*”端接到开关S1 “左合” 黄色端，从开关S1“左合”绿色端接到变压器二次侧x端。将交流电压表 V2的两个输入端分别接到变压器二次侧的a端和x端。 图4-6 纯电阻负载实验接线图 从开关S1 “断开” 黄色端和绿色端分别接到D44挂件电阻R1的A2端和A1端。 选择仪表量程 交流电压表V1的量程选用300V档， V2的量程选用75V档，交流电流表A的量程选用2.5 A档。 数据测量 通电之前，将D42挂件电阻R调到最大，开关S置于断开位置。 11 按下绿色“启动”按钮，旋转三相调压器旋钮，将变压器一次侧输入电压调到220V，读取变压器二次侧输出电压和电流值，记录第一组数据。 图4-7 纯电阻负载实验采集数据图 闭合开关S，记录第二组数据， 1 逐渐调节减小电阻R，记录对应的输出电压和电流值，直到I=1.3A为止，其间共读取5~6组 1 2 数据。 实验完毕，旋转三相调压器旋钮，将其输出电压调到零，按下红色“停止”按钮，关断电源总开关， 五、实验注意事项: 1、短路实验前务必要将三相调压器旋钮调到输出电压为零的位置， 以免损坏仪器设备。 2、短路实验时操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。 六、实验报告要求 1、 计算变比 由空载实验测取的变压器一次侧和二次侧电压的数据，计算出变比K 。 K,U1 /U20 2、 计算激磁参数 用空载实验测取的数据U1、I0、P0值计算出激磁参数，由于空载实验是在高压边做的，所以计算出的激磁参数不必再进行折算。 3、计算短路参数 用短路实验测取的数据IK、、UK、PK值计算出实验环境温度为θ(?)时的短路参数。 短路电阻rK随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基 准工作温度75?时的阻值。 ，234.575 r,rK:CK75,，234.5, 22 Z,r，XK:CK:CK7575 式中:234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228 。 4、利用空载实验和短路实验测定的参数，画出被试变压器高压边的“T”型等效电路。 5、 画出纯电阻负载时变压器的特性曲线U2 = f (I2) 。 6、 说明在空载实验、短路实验和负载实验时是依据什么来选择电压表、电流表量程的, 7、 对实验结果进行分析与讨论。 七、 实验结果分析与讨论 1、 变压器的空载实验和短路实验有什么特点,实验中电源电压一般加在哪一方较合适, 2、 在空载实验和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小, 3、 如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 4、 说明变压器的负载运行特性和负载的性质有什么关系. 5、 变压器的负载增加(负载电流增加)时, 铁耗及铜耗如何变化? 6、 变压器的效率和铁耗及铜耗有什么关系?