实验二 单相变压器实验

实验二 单相变压器实验 实验二 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。 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 测取空载特性U= f (I)，P= f (U) , cosφ= f (U)。 0 00 00 0 2. 短路实验 测取短路特性U= f (I)，P= f (I), cosφ= f (I)。 K KK KK K 3. 负载实验 纯电阻负载。保持U= U，cosφ= 1的条件下，测取U= f (I)。 1 N2 2 2 三、实验方法 1. 实验设备 D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D51 **AWWAA** I0UU VVVV11V55VV22UAX 0U WW 电源电源压交流压交流DD01DD01三相调三相调 xX 1 图1 空载实验接线图 2. 空载实验 1)在三相调压交流电源断电的条件下，按图1接线。I选用0.3A档，U00选用300V档。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 P= 77W，U/U= 220/55V，I/I= 0.35/1.4A。变压器的N 1N2N 1N2N 低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。 2)选好所有电量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3)合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U= 1.2U ，然后逐次降低电源电压，在0 N 1.2,0.2U 的范围内，测取变压器的U、I、P。 N000 4)测取数据时，U=U点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据N 7-8组。记录于表1中。 5)为了计算变压器的变比，在U以下测取原方电压的同时测出副方电压N 数据也记录于表1中。 表1 实 验 数 据 计算数据 序 号 U(V) I(A) P(W) U(V) cosφ 000AX0 2 3. 短路实验 1)按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图2接线(以后每次改接线路，都要关断电源)。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直 **aA接短路。I选用1A档，U选用100V档。 kk*AAWW* IKPKUU VVVV11KU WW DD01DD01三相调压交流电源三相调压交流电源 xX 图2 短路实验接线图 2)选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 3)接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1I 为N止，在(0.2,1.1) I范围内测取变压器的U、I、P。 NKKK 4)测取数据时，I= I点必须测，共测取数据6-7组记录于表2中。实验K N 时记下周围环境温度(?)。 表2 室温 ? 实 验 数 据 计 算 数 据 序 号 U(V) I(A) P(W) cosφ KKKK 3 4. 负载实验 实验线路如图3所示。A选用3A档，A选用1A档，V选用300V档。变压122器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S，接到负载电阻R上。R选用D42上1LL900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率因数表选用D34-3，开关S选用D51挂1箱。 图3 负载实验接线图 纯电阻负载 1)将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S打开，负载电阻值调到最1 大。 2)接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U= U。 1 N 3)保持U= U，合上S，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻R的值，1 N1L从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U和电流I。 22 4)测取数据时，I= 0和I= I= 0.35A必测，共取数据6-7组，记录于表2 2 2N 3中。 表3 U= U= 55 V 1 N 序 号 4 U(V) 2 I(A) 2 四、注意事项 1. 在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。 2. 短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。 五、实验报告 1. 计算变比 由空载实验测变压器的原副方电压的数据，分别计算出变比，然后取其平 均值作为变压器的变比K。 K=U/U AXax 2. 绘出空载特性曲线和计算激磁参数 (1)绘出空载特性曲线U= f (I)，P= f (U)，cosφ= f (U)。 0 00 00 0 P0,,cos式中: 0UI00 (2)计算激磁参数 从空载特性曲线上查出对应于U= U时的I和P值，并由下式算出激磁参数 0 N00 P0r= m2I0 U0 Z=mI0 22XZr=- mmm 3. 绘出短路特性曲线和计算短路参数 (1)绘出短路特性曲线U= f (I)、P= f (I)、cosφ= f (I)。 K K KKK K (2)计算短路参数 5 从短路特性曲线上查出对应于短路电流I= I时的U和P值由下式算出K NKK 实验环境温度为θ(?)时的短路参数。 UK Z'=KIK PK r'=K2I K '2'2 XZr'=-KKK 折算到低压方 Z'KZ= K2K r'Kr= K2K X'KX= K2K 由于短路电阻r随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家换算K 到基准工作温度75?时的阻值。 234.575，rr,K75 CKθ ,234.5， 22 ZrX,，CK75 CKK75 式中:234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。 计算短路电压(阻抗电压)标幺值 IZNK75 Cu,KU N IrNK75 Cu,Kr UN IXNK u,KXUN 6 2 I= I时短路损耗P= Ir ?K NKNNK75 4.利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“T”型等效电路。 Δu 5.变压器的电压变化率 (1)绘出cosφ= 1的外特性曲线U= f (I)，由特性曲线计算出I= I 时2 2 22 2N的电压变化率 U,U202,u,，100%U 20 Δu(2)根据实验求出的参数，算出I= I、cosφ= 1的电压变化率。 2 2N2 ,,，，uuusin()cos100%,,K2KX2r 7