实验三 单相变压器实验

实验三 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(预习要点 1(变压器的空载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(在空载和短路实验中，各种仪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, 三(实验项目 (单相变压器空载实验 测取空载特性U=f(I)，P=f(U)。 10000 2(单相变压器短路实验 测取短路特性U=f(I)，P=f(I)。 KKKK 3(单相变压器负载实验 保持U=U，cos, =1的条件下，测取U=f(I)。 11N222四(实验设备及仪器 (实验台主控制屏 1 2(三相可调电阻器900Ω(NMEL-03)。 3(旋转指示灯及开关板(NMEL-05C)。 4(单相变压器(NMEL-25，额定参数:U/U=220V/110V，I/I=0.4A/0.8A) 1N2N1N2N 5(交流电压表、电流表、功率、功率因数表(NMCL-001)。 五(实验 1(单相变压器空载实验 实验线路如图3-1。A、V分别为 2 交流电流表、交流电压表;W为功率表， 需注意电压线圈和电流线圈的同名端， 避免接错线。 实验时，变压器低压线圈2U1、2U2 接电源，高压线圈1U1、1U2开路。 a(在三相交流电源断电的条件下， 将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并 合理选择各仪表量程。 b(合上交流电源总开关，即按下绿色 图3-1 空载实验接线图 “闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变 压器空载电压U=1.2U。 02N c(然后，逐次降低电源电压，在(1.2~0.5)U的范围内;测取变压器的U、I、P，共2N000取6~7组数据，记录于表3-1中。其中U=U的点必须测，并在该点附近测的点应密些。为02N 了计算变压器的变比，在U以下读取原方电压的同时测取副方电压U，填入表3-1中。 。2N1U11U2 e(测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。 表3-1 实 验 数 据 计算数据 序 号 U(V) I(A) P(W) U cos,。0001U11U20 1 2 3 4 5 6 7 注意:功率表读数时注意选择并变换电压、电流量程，否则可能无读数;也可以同时读 1 出值与计算数据比较。 cos,2 2(单相变压器短路实验 实验线路如图3-2。(每次改接线路时，都要关断电源) 实验时，变压器T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 A、V、W分别为交流电流 表、电压表、功率表，选择方 法同空载实验。 a( 断开三相交流电源， 将调压器旋钮逆时针方向旋 转到底，使输出电压为零。 ( 合上交流电源绿色 b “闭合”开关，接通交流电源，逐次 图3-2 短路实验接线图 增加输入电压，直到短路电流等于1.1I为止。在(0.5~1.1)I范围内测取变压器的U、I、1N1NKKoP，共取6~7组数据记录于表3-2中，其中I=I的点必测。并记录实验时周围环境温度(C)。 Kk1No表3-2 室温θ= C 实 验 数 据 计算数据 序 号 cos,U(V) I(A) P(W) kkkk 1 2 3 4 5 6 3(单相变压器负载实验 实验线路如图3-3所示。 变压器T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NMEL-031LL的两只900Ω电阻相串联。开关S采用NMEL-05上的开关，电压表、电流表的选择同空载实1 验。 图3-3 负载实验接线图 a(未合上主电源前，将调压器调节旋钮逆时针调到底，S断开，负载电阻值调节到最大。 1 b(合上交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U=U=110V，读出此时(空12N载)的输出电压U，记录于表3-3中。 2 c(在保持U=U的条件下，合下开关S，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻R的值，12N1L从空载到额定负载(I=0A~0.4A)范围内，测取变压器的输出电压U和电流I。 222 d(测取数据时，I=0和I=I=0.4A必测，共取数据6~7组，记录于表3-3中。 221N 表3-3 cos,=1 U=U=110V 212N 1 2 3 4 5 6 7 序 号 U(V) 2 0 I(A) 2 2 六(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。 2(短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。 七(实验 1(计算变比 由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据，分别计算出变比，然后取其平均值 作为变压器的变比K。 2(绘空载特性曲线和计算励磁参数 (1)绘空载特性曲线U=f(I)，P=f(U)，cos,=f(U)。 000000 (2)计算励磁参数 从空载特性曲线上查出对应于U=U时的I和P值，计算出励磁参数。 02N00 3. 绘短路特性曲线和计算短路参数 (1)绘短路特性曲线U=f(I)、P=f(I)、cos,=f(I)。 kkkkkk (2)计算短路参数 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，计算出实验环境温度为k1Nkk00θ(C)的短路参数，并按国家换算到基准工作温度75C时的阻值。 234.5，752, r,rZ,r，Xk75:Ck,::k75Ck75Ck234.5，, 式中:234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。 4(利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“Γ”型等效电路。 5(变压器的电压变化率ΔU (1)绘出cos,=1的外特性曲线U=f(I)，由特性曲线计算出I=I=0.4A时的电压变化率ΔU; 22221N(2)根据实验求出的参数，根据下式计算出I==I=0.4A、cos,=1时的电压变化率ΔU。 21N2 ΔU = ( Ucos, + U sin, ) kr2kx2 式中:阻抗电压及分量 IXIZIr1Nk175175Nk:CNk:C ; ; U UU,，100%,，100%,，100%kxkkrUUU111NNN 将两种计算结果进行比较，并不同性质的负载对输出电压的影响。 3