電機(jī)MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)

1、.實(shí)驗(yàn)一 單相變壓器空載仿真實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 用仿真的方法了解并求取變壓器的空載特性。2 通過(guò)變壓器空載仿真了解并求取變壓器的參數(shù)和損耗。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 變壓器空載運(yùn)行有什么特點(diǎn)？2 在變壓器空載實(shí)驗(yàn)仿真中，如何通過(guò)仿真測(cè)取變壓器的鐵耗。三、仿真項(xiàng)目1 完成變壓器空載運(yùn)行仿真模型的搭建和參數(shù)設(shè)定。2 仿真測(cè)取空載特性U0=f(I0)，P0= f(U0)，cos0= f(U0)。四、仿真方法1 仿真模塊三相交流電壓源可飽和單相變壓器交流電壓表交流電流表有功、無(wú)功功率表示波器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算均方根值（有效值）模塊電力系統(tǒng)仿真環(huán)境模塊（電力系統(tǒng)仿真模型中必須含有一個(gè)）2 仿真模型圖1 變壓器空載實(shí)

2、驗(yàn)接線圖圖2 單相變壓器空載仿真模型示例圖 圖3 變壓器參數(shù)設(shè)置示例圖（右側(cè)飽和曲線數(shù)據(jù)請(qǐng)輸入到左側(cè)Saturation Characteristic一欄）3 空載仿真1）根據(jù)圖1的接線圖進(jìn)行仿真模型搭建，搭建仿真模型如圖2所示，所有頻率的設(shè)置均改成50。2）對(duì)單相變壓器以及其他元器件模塊的參數(shù)設(shè)置，選定額定電壓，變壓器變比等。設(shè)定其額定容量SN=77 VA，U1N/U2N=55/220V。變壓器低壓側(cè)接電源，高壓側(cè)開(kāi)路。變壓器參數(shù)設(shè)置如圖3所示。3）可自行根據(jù)需要選擇需要測(cè)量的波形以及有效值量，加入示波器以及計(jì)算模塊進(jìn)行測(cè)量并設(shè)定仿真時(shí)間。4）調(diào)節(jié)電壓源電壓，調(diào)節(jié)范圍在（1.250.2）UN

3、范圍內(nèi)，測(cè)取變壓器的U0，I0，P0，cos0以及二次側(cè)電壓UAX等數(shù)據(jù)。5）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，在額定電壓附近側(cè)的點(diǎn)較密，共測(cè)取10組數(shù)據(jù)記錄于下表。表1 空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)12345678910五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 完成表12. 繪制U0-I0特性曲線3. 計(jì)算變壓器變比4. 計(jì)算低壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)實(shí)驗(yàn)二 單相變壓器短路仿真實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 用仿真的方法了解并求取變壓器的短路特性。2 通過(guò)變壓器短路仿真了解并求取變壓器的參數(shù)和損耗。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 變壓器短路運(yùn)行有什么特點(diǎn)？2 在變壓器短路實(shí)驗(yàn)仿真中，如何通過(guò)仿真測(cè)取變壓器的銅耗。三、仿真項(xiàng)目1 完成變壓

4、器短路運(yùn)行仿真模型的搭建和參數(shù)設(shè)定。2 仿真測(cè)取短路特性UK=f(IK)，PK= f(UK)，cosK= f(UK)。四、仿真方法1 仿真模塊三相交流電壓源可飽和單相變壓器交流電壓表交流電流表有功、無(wú)功功率表示波器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算均方根值（有效值）模塊電力系統(tǒng)仿真環(huán)境模塊（電力系統(tǒng)仿真模型中必須含有一個(gè)）2 仿真模型圖1 變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖圖2 單相變壓器短路仿真模型示例圖 圖3 變壓器參數(shù)設(shè)置示例圖（右側(cè)飽和曲線數(shù)據(jù)請(qǐng)輸入到左側(cè)Saturation Characteristic一欄）3 短路仿真1）根據(jù)圖1的接線圖進(jìn)行仿真模型搭建。搭建仿真模型如圖2所示。所有頻率的設(shè)置均改成50。2）將三

5、相變壓器模塊改為單相變壓器，并進(jìn)行變壓器以及其他元器件模塊的參數(shù)設(shè)置，選定額定電壓，變壓器變比等。設(shè)定其額定容量SN=77 VA，U1N/U2N=55/220V，I1N/I2N=1.4/0.35V。變壓器高壓側(cè)接電源，低壓側(cè)短路。變壓器參數(shù)設(shè)置如圖3所示。3）可自行根據(jù)需要選擇需要測(cè)量的波形以及有效值量，加入示波器以及計(jì)算模塊進(jìn)行測(cè)量并設(shè)定仿真時(shí)間。4）調(diào)節(jié)電壓源電壓，使得高壓側(cè)短路電流約等于1.1IN，然后逐次降低輸入電壓，減少短路電流，在（1.10.2）IN范圍內(nèi)測(cè)取變壓器的UK，IK，PK等數(shù)據(jù)。5）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，IK=IN點(diǎn)必須測(cè)，共測(cè)取6-7組數(shù)據(jù)記錄于表1中。表1短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)實(shí)驗(yàn)

6、數(shù)據(jù)UK(V)IK(A)PK(W)1234567五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、完成表12、繪制Uk- Ik特性曲線3、計(jì)算高壓側(cè)的短路參數(shù)實(shí)驗(yàn)三 三相變壓器的連接組一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解變壓器的連接組。2用仿真的方法判別變壓器的連接組。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 連接組的定義。為什么要研究連接組。國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)連接組有哪幾種。2 如何把Y,y0連接組改成Y,y6連接組以及把Y,d11改為Y,d5連接組。三、仿真項(xiàng)目1 完成變壓器連接組仿真模型的搭建和參數(shù)設(shè)定。2 連接并判定以下連接組（1）Y,y0（2）Y,y6（3）Y,d11（4）Y,d5四、仿真方法1 仿真模塊三相交流電壓源12節(jié)點(diǎn)三相變壓器（+ 表示同極性端）交流電壓

7、表示波器計(jì)算均方根值（有效值）模塊顯示測(cè)量數(shù)據(jù)電力系統(tǒng)仿真環(huán)境模塊（電力系統(tǒng)仿真模型中必須含有一個(gè)）2 仿真模型變壓器模塊高壓繞組用A1+、B1+、C1+、A1、B1、C1標(biāo)記，低壓繞組用A2+、B2+、C2+、A2、B2、C2標(biāo)記。設(shè)定變壓器額定容量為108 VA，頻率50Hz，額定電壓10/2.5KV。根據(jù)連接組類型進(jìn)行連線并加上電壓表進(jìn)行檢驗(yàn)。圖1 12節(jié)點(diǎn)三相變壓器參數(shù)設(shè)置示例圖2.1 Y,y0 圖2-1 Y,y0連接組接線，電勢(shì)相量圖根據(jù)圖2-1連線，A、a兩端點(diǎn)用導(dǎo)線連接（注意：此導(dǎo)線為輔助導(dǎo)線，用以檢驗(yàn)連接組，在實(shí)際應(yīng)用中不存在。下同），在高壓側(cè)施加三相對(duì)稱的額定電壓，測(cè)出UAB

8、、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca、UBb、UBc、UCb、以及UCc，將數(shù)據(jù)記錄于表1中。根據(jù)Y,y0連接組的電勢(shì)相量圖可知： 其中為線電壓之比。若用兩式計(jì)算出的電壓UBb、UCc、UBc的數(shù)值與仿真所得數(shù)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,y0連接組。圖2-2 Y,y0連接組仿真模型示例圖圖2-1進(jìn)行連線搭建如圖2-2仿真模型，并根據(jù)最后要測(cè)取的電壓值在仿真中接入電壓表進(jìn)行測(cè)量。2.2 Y,y6 圖3 Y,y6連接組接線，電勢(shì)相量圖將Y,y0連接組的副方繞組首、末端標(biāo)記對(duì)調(diào)，A、a兩點(diǎn)用導(dǎo)線相連，如圖3所示根據(jù)Y,y6連接組的電勢(shì)相量圖可得 若由上兩式計(jì)算出UBb、UCc、UBc的數(shù)值

9、與仿真所得數(shù)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,y6連接組。2.3 Y,d11 圖4 Y,d11連接組接線，電勢(shì)相量圖A、a兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相連，高壓側(cè)施加對(duì)稱額定電壓。如圖4所示。根據(jù)Y,d11連接組的電勢(shì)向量可得若由上兩式計(jì)算出UBb、UCc、UBc的數(shù)值與仿真所得數(shù)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,d11連接組。2.4 Y,d5 圖5 Y,d5連接組接線，電勢(shì)相量圖將Y/-11連接組的副方繞組首、末端的標(biāo)記對(duì)調(diào)，如圖5所示，仿真方法同前，記錄數(shù)據(jù)于表1中。根據(jù)Y,d5連接組的電勢(shì)相量圖可得 若由上兩式計(jì)算出UBb、UCc、UBc的數(shù)值與仿真所得數(shù)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,d5連接組。表

10、1 測(cè)量數(shù)值仿 真 數(shù) 據(jù)連接組方法UAB（KV）UBC（KV）UCA（KV）Uab（KV）Ubc（KV）Uca（KV）UBb（KV）UBc（KV）UCb（KV）UCc（KV）Y,y0Y,y6Y,d11Y,d5表2 計(jì)算數(shù)值計(jì) 算 數(shù) 據(jù)連接組方法UBb（KV）UCc（KV）UBc（KV）Y,y0Y,y6Y,d11Y,d5五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、完成表1、表22、校驗(yàn)仿真數(shù)據(jù)的正確性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的變壓器參數(shù)學(xué)號(hào)尾號(hào)額定值其它參數(shù)0、1SN= 77 VA，U1N/U2N = 55 / 220 V參考模型數(shù)據(jù)2、3SN=100 VA，U1N/U2N = 110 / 220 V參考模型數(shù)據(jù)4、5SN=130 VA，U1N/U2N = 95 / 220 V參考模型數(shù)據(jù)6、7SN=160 VA，U1N/U2N = 75 / 220 V參考模型數(shù)據(jù)8、9SN=180 VA，U1N/U2N = 120 / 220 V參考模型數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)三的變壓器參數(shù)學(xué)號(hào)尾號(hào)額定值其它參數(shù)0、1額定電壓 12 / 3.5 kV參考模型數(shù)據(jù)2