單相變壓器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí) 驗(yàn) 一 單 相 變 壓 器一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過(guò)空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器的變比和參數(shù)。2. 通過(guò)負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器的運(yùn)行特性。二. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1. 空載實(shí)驗(yàn)測(cè)取空載特性 UO=f(I Q) , Po=f(U O) O2. 短路實(shí)驗(yàn)測(cè)取短路特性UK=f(l K) , R=f(l) o3. 負(fù)載實(shí)驗(yàn)(1) 純電阻負(fù)載保持U=Un, CoS 2=1的條件下，測(cè)取U2=f( 2)O(2) 阻感性負(fù)載保持U=Un, Cos 2=0.8的條件下，測(cè)取Uf 2) O三. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1. MEL系列電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏(含交流電壓表、交流電流表)2. 功率及功率因數(shù)表(MEL-20或含在主控制屏內(nèi))

2、3. 三相組式變壓器(MEL-01 )或單相變壓器(在主控制屏的右下方)4. 三相可調(diào)電阻900( MEL-03)5. 波形測(cè)試及開(kāi)關(guān)板(MEL-05)6. 三相可調(diào)電抗(MEL-O8)四. 實(shí)驗(yàn)方法1. 空載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-1L,主控制屏 三相交流 電源輸出圖2-1空載實(shí)驗(yàn)接線圖變壓器T選用MEL-OI三相組式變壓器中的一只或單獨(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(kāi)路。A、V1、V2分別為交流電流表、交流電壓表。 具體配置由所采購(gòu)的設(shè)備型號(hào) 不同由所差別。若設(shè)備為 MEL-I系列，則交流電流表、電壓表為指針式模擬表，量程可根據(jù)需要選擇；若設(shè)

3、備為 MEL-Il系列，則上述儀表為智能型數(shù)字儀表， 量程可自動(dòng)也可手動(dòng)選擇。儀表數(shù)量也可能由于設(shè)備型號(hào)不同而不同。若電壓表只有一只，則只能交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數(shù)，若電壓表有二只或三只， 則可同時(shí)接上儀表。W為功率表，根據(jù)采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)不同，或在主控屏上或?yàn)閱为?dú)的組件（MEL-20或 MEL-24 ,接線時(shí)，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接 錯(cuò)線。a在三相交流電源斷電的條件下，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底。并 合理選擇各儀表量程。變壓器 T 額定容量 Pn=77W, UinU2n=220V55V , Iin2n=0.35A1.4Ab合上交流電源總開(kāi)關(guān)，即按下綠色“閉合”開(kāi)關(guān)

4、，順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓 Uo=1.2Unc然后，逐次降低電源電壓，在1.20.5Un的范圍內(nèi)；測(cè)取變壓器的Uo、Io、 Po,共取67組數(shù)據(jù)，記錄于表2-1中。其中U=UN的點(diǎn)必須測(cè)，并在該點(diǎn)附近 測(cè)的點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器的變化，在UN以下測(cè)取原方電壓的同時(shí)測(cè)取副方電壓，填入表2-1中。e.測(cè)量數(shù)據(jù)以后，斷開(kāi)三相電源，以便為下次實(shí)驗(yàn)作好準(zhǔn)備表2-1序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uo (V)Io (A)PO (W)UlUl。1U212345672 短路實(shí)驗(yàn)圖2-2短路實(shí)驗(yàn)接線圖實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2。（每次改接線路時(shí)，都要關(guān)斷電源）主控制屏 三相交流 電源輸出實(shí)驗(yàn)時(shí)，變壓器T的高壓線圈接

5、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)。a.斷開(kāi)三相交流電源，將調(diào)壓器旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底，即使輸出電壓 為零。b合上交流電源綠色“閉合”開(kāi)關(guān)，接通交流電源，逐次增加輸入電壓， 直到短路電流等于1.1In為止。在0.51.1n范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的Uk、IK、Pk，共 取67組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中I=IK的點(diǎn)必測(cè)。并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)周?chē)h(huán)境溫度C）。表2-2室溫 = C序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U (V)I (A)P (W)1234563 負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-3所示。變壓器T低壓線圈接電源，高壓線圈經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān) Si和S2,接到負(fù)載電阻RL和 電抗XL上

6、。RL選用MEL-03的兩只900電阻相串聯(lián)，XL選用MEL-08。開(kāi)關(guān) Si、S2采用MEL-05的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，電壓表、電流表、功率表（含功率因數(shù)表）圖2-3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖的選擇同空載實(shí)驗(yàn)。（1）純電阻負(fù)載a.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，Si、S2斷開(kāi)，負(fù)載電阻UI=UN=55V值班財(cái)?shù)阶畲?。b合上交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓C在保持Ul=UN的條件下，合下開(kāi)關(guān)S1,逐漸增加負(fù)載電流，即減小負(fù)載 電阻RL的值，從空載到額定負(fù)載范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的輸出電壓U2和電流|2。d測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，|2=0和2=2N=0.35A必測(cè)，共取數(shù)據(jù)67組，記錄于表3-3 中。表

7、3-3CoS 2=1U =Un=55V序號(hào)1234567U2 (V)2 (A)(2)阻感性負(fù)載(cos 2=0.8)(選做)a. 用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S1、S2打開(kāi)，電阻及電抗器 調(diào)至最大，即將變阻器旋鈕和調(diào)壓器旋鈕，逆時(shí)針調(diào)到底。b. 合上交流電源，調(diào)節(jié)電源輸出使U仁U1NC.合上S1、S2，在保持U1=U1N及cos 2 =0.8條件下，逐漸增加負(fù)載，從空 載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器 U2和12,共測(cè)取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表3-4 中，其中2=0和I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)。表 3-4 cos 2 =0.8U1=U1n=55V序號(hào)1234567U2 (V)2 (A)五.注

8、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2. 短路實(shí)驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱會(huì)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(cè)取變壓器的原、副方電壓的三組數(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 KOK=UUI .1U2 Lfeu1,2u22. 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 Uo=f( O，P=f(Uo)，cos o=f(Ud o式中：cos o -PUOIO(2) 計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于UO=U時(shí)的I o和 FO值，并由下式算出激磁參數(shù)3. 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(

9、K)、F=f(l K)、cos =f( K) O(2) 計(jì)算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出對(duì)應(yīng)于短路電流IK=IN時(shí)的Uk和PK值，由下式算出實(shí) 驗(yàn)環(huán)境溫度為 ( °C)、短路參數(shù) 折算到低壓方ZK rk -2 ,K由于短路電阻r隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)換算到 基準(zhǔn)工作溫度75cC時(shí)的阻值。式中：234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù)，若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為 228 阻抗電壓IK=IN時(shí)的短路損耗PKN INrK75oc4. 利用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參數(shù)，畫(huà)出被試變壓器折算到低壓方的 型等效電路。5. 變壓器的電壓變化率 U 繪出CoS 2=1和CoS 2=0.8兩條外特性曲線U=f(I 2),由特性曲線計(jì)算出2=I2N 時(shí)的電壓變化率 U(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I 2=I 2N、cos 2=1 和 I 2 = I 2N、cos 2=0.8時(shí)的電壓變化率 UO U=(LKrCOS 2+UKxsin 2)將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對(duì)輸出電壓的影響。P)(1)100%6. 繪出被試變壓器的效率特性曲線*2I 2 Pn cos 2Poi 2 pkn(1)用間接法算出cos 2=0.8不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率,記錄于表2-5中表 2-5 c