主页 > 技术文章 >

单相变压器--变压器及电机实验

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U_O=f(I_O)，P_O=f(U_O)。
2．短路实验测取短路特性U_K=f(I_K)，P_K=f(I)。
3．负载实验保持U₁=U_1N，

=1的条件下，测取U₂=f(I₂)。

四．实验设备及仪器
1．交流电压表、电流表、功率、功率因数表
2．三相可调电阻器
3．单相变压器
五．实验方法
1．空载实验
实验线路如图2-1。
实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。

A、V₁、V₂分别为交流电流表、交流电压表。其中用一只电压表，交替观察变压器的原、副边电压读数。
W为功率表，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。
a．未上主电源前，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并合理选择各仪表量程。变压器T U_1N/U_2N=220V/110V，I_1N/I_2N=0.4A/0.8A。
b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U₀=1.2U_N。
c．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5U_N的范围内；测取变压器的U₀、I₀、P₀，共取6~7组数据，记录于表2-1中。其中U=U_N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化，在U_N以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表2-1中。
e．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
表2-1

序号	实验数据				计算数据
序号	U₀（V）	I₀（A）	P_O（W）	U_1U1_。_1U2
1
2
3
4
5
6
7

2．短路实验
实验线路如图2-2。（每次改接线路时，都要关断电源）
实验时，变压器T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表，选择方法同空载实验。

a．未上主电源前，将调压器调节旋钮逆时针调到底。
b．合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1I_N为止。在0.5~1.1I_N范围内测取变压器的U_K、I_K、P_K，共取6~7组数据记录于表2-2中，其中I_K=I_N的点必测。并记录实验时周围环境温度（℃）。
表2-2 室温θ= ^OC

序号	实验数据			计算数据
序号	U（V）	I（A）	P（W）
1
2
3
4
5
6

3．负载实验

实验线路如图2-3所示。
变压器T低压线圈接电源，高压线圈接到负载电阻R_L上。R_L选用NMEL-03的两只900Ω电阻相串联，电压表、电流表、功率表（含功率因数表）的选择同空载实验。
a．未上主电源前，将调压器调节旋钮逆时针调到底，断开负载电阻，负载电阻值调节到最大。
b．合上交流电源，逐渐升高电源电压，使变压器输入电压U₁=U_N=110V。
c．在保持U₁=U_N的条件下，端口电源，接上负载电阻，合上交流迪娜元，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻R_L的值，从空载到额定负载范围内，测取变压器的输出电压U₂和电流I₂。
d．测取数据时，I₂=0和I₂=I_2N=0.8A必测，共取数据6~7组，记录于表3-3中。
表3-3

=1 U₁=U_N=110V

序号	1	2	3	4	5	6	7
U₂（V）
I₂（A）

六．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．短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。
七．实验报告
1．计算变比
由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／U2u1.2u2
2．绘出空载特性曲线和计算激磁参数
（1）绘出空载特性曲线U_O=f(I_O)，P_O=f(U_O)，=f(U_O)。
式中：