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
及方法
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:
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“*” 端接到功率表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
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
、 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, 1
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?