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
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(实验内容
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,并按国家标准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