實(shí)驗(yàn)一-單相變壓器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一單相變壓器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱】單相變壓器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的運(yùn)行特性。預(yù)習(xí)要點(diǎn)】變壓器的空載和短路實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方較合適？在空載和短路實(shí)驗(yàn)中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最小？如何用實(shí)驗(yàn)方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目】空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性U=f(I),P=f(U)。0 0 0 0短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性U=f(I),P=f(I)。k k k負(fù)載實(shí)驗(yàn)保持U=U,cos€=1的條件下，測取U=f(I)。11N222實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器】序號名稱型號和規(guī)格數(shù)量1電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺NMEL-II12三相組式變壓器13三相可調(diào)電阻器NMEL-0314功率表、功率因數(shù)表NMEL-2015交流電壓表、電流表MEL-001C16旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-051

【實(shí)驗(yàn)說明】空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖1所示，變壓器T選用單獨(dú)的組式變壓器。實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器低壓線圈2U1、2U2接電源，高壓線圈1U1、1U2開路。A、V、V分別為交流電流表、交流電壓表。12W為功率表，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，防止接錯(cuò)線。在三相交流電源斷電的條件下，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底。并合理選擇各儀表量程。變壓器TU/U=220V/110V，I/I=0.4A/0.8A1N2N 1N2N合上交流電源總開關(guān)，即按下綠色“閉合”開關(guān)，順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U=1.2U0 NU的范圍內(nèi)；測取變壓器的U、I、P，共取6~7組數(shù)據(jù)，記錄于表1中。N 0 0 0其中U二U的點(diǎn)必須測，并在該點(diǎn)附近測的點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器的變化，N在U以下測取原方電壓的同時(shí)測取副方電壓，填入表1中。Nd.測量數(shù)據(jù)以后，斷開三相電源，以便為下次實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。表1序號實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uo〔v〕「〔A〕P〔W〕0U1U1 1U2cos€21234567短路實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器T的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。A、V、W分別為交流電流表、電壓表、功率表，選擇方法同空載實(shí)驗(yàn)。斷開三相交流電源，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底，即使輸出電壓為零。合上交流電源綠色“閉合”II范圍內(nèi)測取變壓器的U、I、P，共NN kkk取6~7組數(shù)據(jù)記錄于表2中，其中I€I的點(diǎn)必測。并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)周圍環(huán)境溫度kN〔oC〕。表2 室溫e二oc序 號實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)u（v）€I(A)€P(W)€cos*123456負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖3所示。變壓器T低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關(guān)S接到負(fù)載電阻R上。R選1 L L用NMEL-03的兩只900Q電阻相串聯(lián)。開關(guān)S、采用NMEL-05的雙刀雙擲開關(guān)，i電壓表、電流表、功率表〔含功率因數(shù)表〕的選擇同空載實(shí)驗(yàn)。未上主電源前，將調(diào)壓器調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底，S斷開，負(fù)載電阻值1調(diào)節(jié)到最大。合上交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U=U=110V。1N

C.在保持U=U的條件下，合下開關(guān)S，逐漸增加負(fù)載電流，即減小負(fù)載TOC\o"1-5"\h\z1N 1電阻R的值，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U和電流I。L 2 2d.測取數(shù)據(jù)時(shí)，1=0和I=1=0.4A必測，共取數(shù)據(jù)6~7組，記錄于表3中。2 22N表3 cos€=1U=U=110V序號12345 1——16-N 7U〔V〕2I〔A〕2實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱： 單相變壓器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。2.通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 1.空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性U二f(l),P二f(U). 0 0 0 0 2.短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性U=f(l),P=f(l). k k k 3.負(fù)載實(shí)驗(yàn)保持U二U,COS€=1的條件下，測取U二f(l) 11N 2 2 2—一〕填寫實(shí)驗(yàn)設(shè)備表名稱型號和規(guī)格用途使用注意事項(xiàng)電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺NMEL-II用于實(shí)驗(yàn)使用前調(diào)節(jié)輸出電壓為0三相組式變壓器實(shí)驗(yàn)設(shè)備短路實(shí)驗(yàn)時(shí)操作要快，以免線路過熱三相可調(diào)電阻器NMEL-03改變輸出電流實(shí)驗(yàn)開始時(shí)置于電阻為零位置功率表、功率因數(shù)表NMEL-20測量功率及功率因數(shù)不得超量程交流電壓表、電流表MEL-001C測量交流電壓和電流接線正確旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)板NMEL-05通斷電及指示電路連完后閉合拆電路前斷開〔二〕空載實(shí)驗(yàn)1．填寫空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格

k表1-2序?qū)?驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)u」v)€01")€0P(W)0U1111112PFeRmXmk1900234567三〕短路實(shí)驗(yàn)1.填寫短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表2 室溫e二25oC序 號實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)u（v）€I(A)€P(W)€cos€1

〔四〕負(fù)載實(shí)驗(yàn)1.填寫負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表3cos€=1U=U=110V序號123u2〔v〕I2〔a〕45674567〔五〕問題討論1.在實(shí)驗(yàn)中各儀表量程的選擇依據(jù)是什么？答：依據(jù)電壓、電流及功率度的最大值選取儀表量程；2.為什么每次實(shí)驗(yàn)時(shí)都要強(qiáng)調(diào)將調(diào)壓器恢復(fù)到起始零位時(shí)方可合上電源開關(guān)或斷開電源開關(guān)？答：主要是為了使輸出電壓為零，防止設(shè)備過電壓；實(shí)驗(yàn)的體會和建議答：通過該實(shí)驗(yàn)我不僅僅到達(dá)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯W(xué)會本次實(shí)驗(yàn)的操作接線，而且使我對變壓器的參數(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識和理解，對變壓器的特性有了更具體深刻的體會，同時(shí)學(xué)會了在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)需要正確選擇各儀表量程保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)也深深體會到實(shí)踐的重要性，提高了自己對該課程的學(xué)習(xí)興趣！建議以后老師多增強(qiáng)我們的技能水平！單相變壓器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。2、 通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的運(yùn)行特性。二、 預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、 變壓器的空載和短路實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方較合適？2、 在空載和短路實(shí)驗(yàn)中，各種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最?。?、 如何用實(shí)驗(yàn)方法測定變壓器的鐵耗及銅耗。三、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、 空載實(shí)驗(yàn)測取空載特性u二f（i）,p二f（u）,cose二f（u）。0000002、 短路實(shí)驗(yàn)測取短路特性u=f（i）,p=f（i）,cose二f（i）。KKKKKK3、 負(fù)載實(shí)驗(yàn)1〕純電阻負(fù)載保持u=u,cose=1的條件下，測取u=f（i）01N2222〕阻感性負(fù)載保持u=u,cose=0.8的條件下，測取u=f（i）01N222四、 實(shí)驗(yàn)方法1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名 稱數(shù)量1METO1電源控制屏1臺2D34-2智能型功率、功率因數(shù)表1件3DJ11三相組式變壓器1件4D51波形測試及開關(guān)板1件2、屏上排列順序DJ11、D34—2、D51第甘驗(yàn)佢出醫(yī)第甘驗(yàn)佢出醫(yī)BIIIIICIE-I閨3、空載實(shí)驗(yàn)〔1〕在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3—1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DJ11中的一只作為單相變壓器，其額定容量P=77V?A,U/U=220/55V,N 1N2NI/I=0.35/1.4A。變壓器的低壓線圈a、x接電源，高壓線圈A、X開路。1N2N〔2〕選好所有測量儀表量程。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到底，即將其調(diào)到輸出電壓為零的位置?！?〕合上交流電源總開關(guān)，按下“啟動”按鈕，便接通了三相交流電源。調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U的范圍內(nèi)，測取變壓器的U、I、P。0NN 0 0 0〔4〕測取數(shù)據(jù)時(shí)，U=U點(diǎn)必須測，并在該點(diǎn)附近測的點(diǎn)較密，共測取數(shù)據(jù)7—8組。記錄N于表3—1中。〔5〕為了計(jì)算變壓器的變比，在U以下測取原方電壓的同時(shí)測出副方電壓數(shù)據(jù)也記錄N于表3—1中。表3—1序號實(shí) 驗(yàn)數(shù) 據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U(V)0I(A)0P(W)0U(V)AXcos^166260355450

540630784、短路實(shí)驗(yàn)〔1〕按下控制屏上的“停止”按鈕，切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖3-2接線〔以后每次改接線路，都要關(guān)斷電源〕。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。圖3-2短路實(shí)驗(yàn)接線圖〔2〕選好所有測量儀表量程，將交流調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。為止，在（0.2?1.1）1范圍內(nèi)測取變壓器的U、I、P。q N KKK〔4〕測取數(shù)據(jù)時(shí)，1二1點(diǎn)必須測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-2中。實(shí)驗(yàn)時(shí)記下周KN圍環(huán)境溫度（C）O表3-2 室溫24C序號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UJV〕Ik〔a〕p〔w〕KcoseK123456785、負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖3-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過開關(guān)S和S,接到負(fù)載電12

阻R和電抗X上o兀選用R1、R3上4只900Q變阻器相串聯(lián)共3600Q阻值，X］選用RL,功率因數(shù)表選用D34-2,開關(guān)S和S選用D51掛箱12圖3-3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖〔1〕純電阻負(fù)載1〕將調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，S、S打開，負(fù)載電阻值調(diào)到最大。122〕接通交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U二U。1N3〕保持U二U，合上S，逐漸增加負(fù)載電流，即減小負(fù)載電阻R的值，從空載到額定負(fù)TOC\o"1-5"\h\z1N 1 L載的范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U和電流Io224〕測取數(shù)據(jù)時(shí)，I二0和I二1=0.35A必測，共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表3-3中。2 22N序號1234567U2〔V〕I2〔A〕02010^表3-3 cose刁二1U=U=55V〔2〕阻感性負(fù)載〔8$^2二0.8〕TOC\o"1-5"\h\z1〕用電抗器X和R并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S、S打開，電阻及電抗值調(diào)至最大。L L 1 22〕接通交流電源，升高電源電壓至U=U，且保持不變。11N3〕合上S、S，在保持U=U及cosen.S條件下，逐漸增加負(fù)載電流，從空載到額定1 2 1N 2負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器U和Io224〕測取數(shù)據(jù)時(shí)，其I二0，I=I兩點(diǎn)必測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-4中。2 22N序號1234567表3-4cose=0.8U=U=55VU2〔V〕207210220I2〔A〕0.251.0五、注意事項(xiàng)1、 在變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表的合理布置及量程選擇。2、 短路實(shí)驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、計(jì)算變比由空載實(shí)驗(yàn)測變壓器的原副方電壓的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。K=U/UAXax2、繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù)〔1〕繪出空載特性曲線u=f（i），p=f（u），cose二f（u）。式中：p000000COS①一——0—0UI00〔2〕計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對應(yīng)于U0=UN時(shí)的I。和P。值，并由下式算出激磁參數(shù)X=Z2—r2m mm3、繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)〔1〕繪出短路特性曲線u=f（i）、p二f（i）、cose二f（i）。KKKKKK〔2〕計(jì)算短路參數(shù)從短路特性曲線上查出對應(yīng)于短路電流I=1時(shí)的U和P值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度KNKK為e（°c）時(shí)的短路參數(shù)。U—KIKKI2折算到低壓方：r'r=kKK2X=「K K2由于短路電阻r隨溫度變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)換算到基準(zhǔn)工作溫K度75°C時(shí)的阻值。234.5,75r二rK75°C K?234.5+?Z=：r2 ,X2K75°C 'K75°C K式中：234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù)，假設(shè)用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228計(jì)算短路電壓（阻抗電壓）百分?jǐn)?shù)U_ _K75°C…100%KUNIrU二NK75°C…100%KrUNIXU二 _K…100%KXUNI=I時(shí)短路損