单相变压器空载和短路实验.doc

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1、第三章变压器实验3-1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U0=f(I0),P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。2、短路实验测取短路特性UK=f(IK),PK=f(IK),cosφK=f(IK)。3、负载实验(1)纯电阻负载保持U1=UN,cosφ2=1的条件下,测

2、取U2=f(I2)。(2)阻感性负载保持U1=UN,cosφ2=0.8的条件下,测取U2=f(I2)。四、实验方法1、实验设备序号型号名称数量1D33交流电压表1件2D32交流电流表1件3D34-3单三相智能功率、功率因数表1件序号型号名称数量4DJ11三相组式变压器1件5D42三相可调电阻器1件6D43三相可调电抗器1件7D51波形测试及开关板1件2、屏上排列顺序D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43图3-1空载实验接线图3、空载实验1)在三相调压交流电源断电的条件下,按图3-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器,其

3、额定容量PN=77W,U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源,高压线圈A、X开路。2)选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底,即将其调到输出电压为零的位置。3)合上交流电源总开关,按下“开”按钮,便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2UN,然后逐次降低电源电压,在1.2~0.2UN的围,测取变压器的U0、I0、P0。4)测取数据时,U=UN点必须测,并在该点附近测的点较密,共测取数据7-8组。记录于表3-1中。5)为了计算变压器的变比,在UN以下测取原

4、方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。表3-1序号实验数据计算数据U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cosφ0123456784、短路实验1)按下控制屏上的“关”按钮,切断三相调压交流电源,按图3-2接线(以后每次改接线路,都要关断电源)。将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。图3-2短路实验接线图2)选好所有电表量程,将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。3)接通交流电源,逐次缓慢增加输入电压,直到短路电流等于1.1IN为止,在(0.2~1.1)IN围测取变压器的UK、IK、PK。4)测取数据时,IK=IN点必须测,共测取数据6-7组

5、记录于表3-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。表3-2室温℃序号实验数据计算数据UK(V)IK(A)PK(W)cosφK5、负载实验实验线路如图3-3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D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值,XL选用D43,功率因数表选用D34-3,开关S1和S2选用D51挂箱图3-3负载实验接线图(1)纯电阻负载1)将调压器旋钮调到输出电压为零的位置,S1、S2打开,负载电阻值调到最大。2)接通交流电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压U1=UN。3)保持U1=UN,合上S1

6、,逐渐增加负载电流,即减小负载电阻RL的值,从空载到额定负载的围,测取变压器的输出电压U2和电流I2。4)测取数据时,I2=0和I2=I2N=0.35A必测,共取数据6-7组,记录于表3-3中。表3-3cosφ2=1U1=UN=V序号U2(V)I2(A)(2)阻感性负载(cosφ2=0.8)1)用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载,S1、S2打开,电阻及电抗值调至最大。2)接通交流电源,升高电源电压至U1=U1N3)合上S1、S2,在保持U1=UN及cosφ2=0.8条件下,逐渐增加负载电流,从空载到额定负载的围,测取变压器U2和I2。4)测取数据时,其I2=

7、0,I2=I2N两点必测,共测取数据6-7组记录于表3-4中。表3-4cosφ2=0.8U1=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、功率表的合理布置及量程选择。2、短路实验操作要快,否则线圈发热引起电阻变化。六、实验报告1、计算变比由空载实验测变压器的原副方电压的数据,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。K=UAX/Uax2、绘出空载特性曲线和计算激磁参数(1)绘出空载特性曲线U0=f(I0),P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。式中:(2)计算激磁参数从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I

8、0和P0值,并由下式算出

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