电机学实验指导书(2010级)

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1、29电机实验指导书实验一　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、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。三、实验项目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，cosφ2=1

2、的条件下，测取U2=f(I2)四、实验方法1.空载实验实验线路如图2-1所示，被试变压器选用MEL-01三组组式变压器中的一只作为单相变压器，其额定容量PN=77W,U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈开路。选好所有电表量程，调压旋钮调到输出电压为零的位置，合上交流电源并调节调压旋钮，使变压器空载电压Uo=1.2UN，然后，逐次降低电源电压，在1.2～0.5UN的范围内，测取变压器的Uo、Io、Po，共取6-7组数据，记录于表2-

3、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比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压，取三组数据记录于表2-1中。表2-1序号实验数据计算数据U(V)I(A)P(W)cosjK29电机实验指导书2.短路实验实验线路如图2-2所示，变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。选好所有电表量程，接通电源前，先将交流调压旋钮调到输出电压为零的位置。接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止，在0.5～1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK，共取4～5组数据

4、记录于表2-2中，其中I=IK的点必测。并记下实验时周围环境温度（0C）。表2-2室温θ＝0C序号实验数据计算数据U(V)I(A)P(W)cosjK3.负载实验实验线路如图2-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL和电抗XL上。RL选用MEL-03，XL选用MEL-08，功率因数表选用主控屏左侧交流功率表W1、cosj1。(1)纯电阻负载接通电源前，将交流电源调到输出电压为零的位置，负载电阻调到最大，然后接通交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输出电压U1=UN，在保持U

5、1=UN的条件下，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的阻值，从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2，共取5～6组数据，记录于表2-3中，其中I2=0和I2=I2N两点必测。29电机实验指导书图2-3负载实验接线图表2-3cosj2=1U1=UN=V序号U2(V)I2(A)五、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.由于所有交流表量程是自动切换，所以在实验过程中不必考虑量程问题。3.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

6、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=U1u1.1U2／U2u1.2u22.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)，cosφo=f(Uo)。式中：(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)、cosφK=f(IK)。(2)计算短路参数。从短路特性曲线上查出对应于短路

7、电流IK=IN时的UK和PK值，由下式算出实验环境温度为θ（OC）短路参数。,,折算到低压方,,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度75OC时的阻值。29电机实验指导书式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。阻抗电压IK=IN时的短路损耗PKN=IrK75℃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cosφ2=1和cosφ2=0.8两条外特性曲线U2=f(I2)，由特性曲

8、线计算出I2=I2N时的电压变化率ΔU(2)根据实验求出的参数，算出I2=I2N、cosj2=1和I2=I2N、cosj2=0.8时的电压变化率ΔU。ΔU=(UKrcosj2+UKxsinj2)将两种计算结果进行比较，并分析不同性质的负载对输出电压的影响。实验二　三相变压器的联接组一、实验目的1.掌握用实验方法测定三相变压器的极性。2.掌握用实验方法判别变压器的联接组。二、预习要点1.联接组的定义。为什么要研究联