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1、-实验一单相变压器一实验目的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。二实验工程1.空载实验测取空载特性 UO=f(IO)，PO=f(UO)。2.短路实验测取短路特性 UK=f(IK)，PK=f(I)。3.负载实验(1)纯电阻负载保持 U1=U1N，cos2=1 的条件下，测取 U2=f(I2)。(2)阻感性负载保持 U1=U1N，cos2=0.8 的条件下，测取 U2=f(I2)。三实验设备及仪器1MEL 系列电机教学实验台主控制屏含交流电压表、交流电流表2功率及功率因数表MEL-20 或含在主控制屏3三相组式变压器MEL-01或单相变压器在主控制屏
2、的右下方4三相可调电阻 900MEL-035波形测试及开关板MEL-056三相可调电抗MEL-08四实验方法1空载实验实验线路如图 2-1主控制屏三相交流电源输出图2-1 空载实验接线图变压器 T 选用 MEL-01 三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。实验时，变压器低压线圈 2U1、2U2 接电源，高压线圈 1U1、1U2 开路。A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。具体配置由所采购的设备型号不同由所差异。假设设备为 MEL-I 系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表，量程可根据需要选择；假设设备为 MEL-II 系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择。仪表数
3、量也可能由于设备型号不同而不同。假设电压表只有一只，则只能交替观察变压器的.z.-原、副边电压读数，假设电压表有二只或三只，则可同时接上仪表。W 为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独的组件MEL-20 或MEL-24，接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，防止接错线。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。变压器 T 额定容量 PN=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4Ab合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压 U0=1.2UNc然后，逐次降低电源
4、电压，在 1.20.5UN的围；测取变压器的 U0、I0、P0，共取 67组数据，记录于表2-1 中。其中U=UN的点必须测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在 UN以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表2-1 中。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 2-1序号1234567实验数据U0VI0APOWU1U1。1U2计算数据cos22短路实验实验线路如图 2-2。每次改接线路时，都要关断电源主控制屏三相交流电源输出图2-2 短路实验接线图实验时，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
5、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，即使输出电压为零。b合上交流电源绿色“闭合开关，接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电.z.-流等于 1.1IN为止。在 0.51.1IN围测取变压器的 UK、IK、PK，共取 67 组数据记录于表2-2中，其中 I=IK的点必测。并记录实验时周围环境温度。表 2-2室温=序号123456实验数据UVIAPW计算数据cosk3负载实验实验线路如图 2-3 所示。变压器 T 低压线圈接电源，高压线圈经过开关 S1和 S2，接到负载电阻 RL和电抗*L上。RL选用 MEL-03 的两只 900电阻相串联，*L选用 MEL-08。开关 S
6、1、S2采用 MEL-05 的双刀双掷开关，电压表、电流表、功率表含功率因数表的选择同空载实验。主控制屏三相交流电源输出图2-3 负载实验接线图1纯电阻负载a未上主电源前，将调压器调节旋钮逆时针调到底，S1、S2断开，负载电阻值班财到最大。b合上交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U1=UN=55Vc在保持 U1=UN的条件下，合下开关 S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻 RL的值，从空载到额定负载围，测取变压器的输出电压U2和电流 I2。d测取数据时，I2=0 和 I2=I2N=0.35A 必测，共取数据 67 组，记录于表 3-3 中。表 3-3cos2=1U1=UN=55V序
7、号U2VI2A1234567.z.-2阻感性负载cos2=0.8 选做a用电抗器*L和 RL并联作为变压器的负载，S1、S2翻开，电阻及电抗器调至最大，即将变阻器旋钮和调压器旋钮，逆时针调到底。b合上交流电源，调节电源输出使U1=U1Nc合上 S1、S2，在保持 U1=U1N及cos2=0.8 条件下，逐渐增加负载，从空载到额定负载的围，测取变压器 U2和 I2，共测取数据 6-7 组记录于表 3-4 中，其中 I2=0 和 I2=I2N两点必测。表 3-4cos2=0.8U1=U1N=55V序号U2VI2A1234567五考前须知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
8、.短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。六实验报告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。K=U1u1.1U2U2u1.2u22.绘出空载特性曲线和计算激磁参数(1)绘出空载特性曲线UO=f(IO)，PO=f(UO)，cosO=f(UO)。P式中：cosoOUOIO(2)计算激磁参数从空载特性曲线上查出对应于Uo=UN时的 IO和 PO值，并由下式算出激磁参数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 UK=f(IK)、PK=f(IK)、cosK=f(IK)。2计算短路参数。从短路特性曲线上查出对应于短路电
9、流IK=IN时的 UK和 PK值，由下式算出实验环境温度为OC短路参数。折算到低压方ZKZKK2rK,rKK2,由于短路电阻rK随温度而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温.z.-度75OC时的阻值。式中：234.5 为铜导线的常数，假设用铝导线常数应改为228。阻抗电压2rK75OCIK=IN时的短路损耗pKN IN4.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“型等效电路。5.变压器的电压变化率U(1)绘出cos2=1 和cos2=0.8 两条外特性曲线 U2=f(I2)，由特性曲线计算出 I2=I2N时的电压变化率U(2)根据实验求出的参数，算出 I2=
10、I2N、cos2=1 和 I2=I2N、cos2=0.8 时的电压变化率U。U=(UKrcos2+UK*sin2)将两种计算结果进展比拟，并分析不同性质的负载对输出电压的影响。6.绘出被试变压器的效率特性曲线*PO I2PKN*I2PN2(1cos2 PO*2I2PKN)100%(1)用间接法算出cos2=0.8 不同负载电流时的变压器效率,记录于表 2-5 中。表 2-5cos2=0.8Po=WPKN=WI2*(A)0.20.40.60.81.01.2式中：I2PNcos2=P2W；PKN为变压器 IK=IN时的短路损耗W；Po 为变压器 Uo=UN时的空载损耗W。(2)由计算数据绘出变压器的效率曲线=f(I2)。(3)计算被试变压器=ma*时的负载系数m=PO。PKN*P2(W).z.