電機(jī)學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)指導(dǎo)書(shū)級(jí)

1、實(shí)驗(yàn)一單相變壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器日勺變比和參數(shù)。通過(guò)負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器勺運(yùn)營(yíng)特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)變壓器勺空載和短路實(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，多種儀表應(yīng)如何聯(lián)接才干使測(cè)量誤差最?。咳绾斡脤?shí)驗(yàn)措施測(cè)定變壓器勺鐵耗及銅耗。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目空載實(shí)驗(yàn) 測(cè)取空載特性Uo=f(Io)，Po=f(Uo)。短路實(shí)驗(yàn) 測(cè)取短路特性UK=f(IK), PK=f(I)。負(fù)載實(shí)驗(yàn)純電阻負(fù)載 保持U1=U1N，COS如二1勺條件下，測(cè)取U2=f(l2)四、實(shí)驗(yàn)措施圖2-1空載實(shí)驗(yàn)接線圖圖2-1空載實(shí)驗(yàn)接線圖三相調(diào)壓器空載實(shí)驗(yàn)三相W壓器圖2-1空載實(shí)垃接線圖實(shí)

2、驗(yàn)線路如圖2-1所示，被試變壓器選用MEL-01三組組式 變壓器中勺一只作為單相變壓器，其額定容量 PN=77W,U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A。變壓器勺低壓線圈 2U1、2U2接電源，高壓線圈開(kāi)路。選好所有電表量程，調(diào)壓旋鈕調(diào) 到輸出電壓為零勺位置，合上交流電源并調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，使變壓器空載電壓Uo=1.2UN,然后，逐次減少電源電壓，在1.20.5UN日勺范疇內(nèi)，測(cè)取變壓器日勺Uo、Io、Po,三相W壓器圖2-1空載實(shí)垃接線圖記錄于表2-1中。其中U=Un勺點(diǎn)必須測(cè)，并在該點(diǎn)附近測(cè)勺點(diǎn)應(yīng)密些。為了計(jì)算變壓器勺變比，在Un如下測(cè)取原方電 壓勺同步測(cè)出副方電壓

3、，取三組數(shù)據(jù)記錄于表2-1中。表2-1序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U(V)I(A)P(W)CoSk短路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2所示，變壓器勺高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。選好所有電表量程，接通電源前，先將 交流調(diào)壓旋鈕調(diào)到輸出電壓為零勺位置。接通交流電源，逐次增長(zhǎng)輸入電壓，直到短路電流等于1.1In為止，在0.5 1.1In范疇內(nèi)測(cè)取變壓器勺旗、Ik、Pk，共取45組數(shù)據(jù)記錄于表2-2中，其中I=Ik勺點(diǎn)必測(cè)。并記下實(shí)驗(yàn)時(shí)周邊環(huán) 境溫度（0C）。2 - 2 表C02 - 2 表C0序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U(V)I(A)P(W)CoSk負(fù)載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖2-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S

4、i和S2，接到負(fù)載電阻Rl和電抗Xl上。Rl選用MEL-03, Xl選用MEL-08，功率因數(shù)表選用主控屏左側(cè)交流功率表、co知卜(1)純電阻負(fù)載接通電源前，將交流電源調(diào)到輸出電壓為零日勺位置，負(fù)載電阻調(diào)到最大，然后接通交流電源，逐漸升高電源電壓， 使變壓器輸出電壓Ui=Un，在保持Ui=Un勺條件下，逐漸增長(zhǎng)負(fù)載電流，即減小負(fù)載電阻Rl勺阻值，從空載到額定負(fù)載勺范疇內(nèi)，測(cè)取變壓器勺輸出電壓U2和電流I2，共取56組數(shù)據(jù)，記錄于表2-3中，其中I2=0和I2=I2N兩點(diǎn)必測(cè)。圖2-3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖三相調(diào)壓器圖2-3負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖三相調(diào)壓器表表2-3c簞=1U1 = Un = V序號(hào)u2(v)I

5、.(A)五、注意事項(xiàng)在變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表、功率表勺合理布置。由于所有交流表量程是自動(dòng)切換，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不必考慮量程問(wèn)題。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)取變壓器日勺原、副方電壓日勺三組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出變比，然后取其平均值作為變壓器日勺變比K。K=fi1.1U2 / U2u1.2u22.繪出空載特性曲線和計(jì)算激磁參數(shù) 繪出空載特性曲線 Uo=f(Io)，Po=f(Uo)，coso=f(Uo)Q式中：cos中0 = 尸00 Udo（2）計(jì)算激磁參數(shù)從空載特性曲線上查出相應(yīng)于Uo=Un時(shí)日勺I。和Po值，并由下式算出激磁參數(shù)r

6、Po Zm=絲 r Po Zm=絲 Xm=：zm - rmmIo 2Io繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù) 繪出短路特性曲線UK=f（lQ、PK=f（【K）、COSK=f（lK）o （2）計(jì)算短路參數(shù)。從短路特性曲線上查出相應(yīng)于短路電流Ik=In時(shí)日勺和Pk值，由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為0（C）短路參數(shù)。Zk= UZk= U，K=時(shí) Xk = k Jk2IK 2折算到低壓方由于短路電阻rK隨溫度而變化，因此，算出日勺短路電阻應(yīng)按國(guó)標(biāo)換算到基準(zhǔn)工作溫度75OC時(shí)日勺阻值。rK750CrK750C = r 234.5 + 75K0-234.5 +9ZK 75 0 CrK 750 C + XK 2式中：2

7、34.5為銅導(dǎo)線勺常數(shù)，若用鋁導(dǎo)線常數(shù)應(yīng)改為228。阻抗電壓 UK = InZk750 C x 100%UKr= IN K 750 C x100%U = X100%UnIk = In時(shí)日勺短路損耗Pkn =【；上75笆運(yùn)用空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定日勺參數(shù)，畫(huà)出被試變壓器折算到低壓方勺“r ”型等效電路。變壓器日勺電壓變化率AU繪出cose2 = 1和cose2 = 0.8兩條外特性曲線U2=f(I2),由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時(shí)日勺電壓變化率勇U = U20 - U2 X100%U 20(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出日勺參數(shù)，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos92=0.8時(shí)日勺電壓變化率同

8、。 U = ( lKrcos92 + Ufcx sin2 )將兩種計(jì)算成果進(jìn)行比較，并分析不同性質(zhì)日勺負(fù)載對(duì)輸出電壓勺影響。實(shí)驗(yàn)二三相變壓器勺聯(lián)接組一、實(shí)驗(yàn)?zāi)可渍莆沼脤?shí)驗(yàn)措施測(cè)定三相變壓器勺極性。掌握用實(shí)驗(yàn)措施鑒別變壓器日勺聯(lián)接組。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)聯(lián)接組日勺定義。為什么要研究聯(lián)接組。國(guó)家規(guī)定日勺原則聯(lián)接組有哪幾種。如何把Y/Y-12聯(lián)接組改成Y/Y-6聯(lián)接組以及把Y/A-11改為Y/A-5聯(lián)接組。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1.測(cè)定極性2.連接并鑒定如下聯(lián)接組Y/Y-12Y/A-11四、實(shí)驗(yàn)措施三相調(diào)壓器測(cè)定極性(1)測(cè)定相間極性被試變壓器選用MEL-02三相芯式變壓器，用其中高壓和低壓兩組繞組，額定容量 P1.

9、測(cè)定極性2.連接并鑒定如下聯(lián)接組Y/Y-12Y/A-11四、實(shí)驗(yàn)措施三相調(diào)壓器測(cè)定極性(1)測(cè)定相間極性被試變壓器選用MEL-02三相芯式變壓器，用其中高壓和低壓兩組繞組，額定容量 Pn=152 / 152W, Un=220 / 55V, IN=0.4/1.6A, Y/Y接法。阻值大為高壓繞組，用1U1、1V1、1W1、1U2、1V2、1W2標(biāo)記。低壓繞組標(biāo)記用 3U1、3V1、3W1、3U2、3V2、3W2。按照?qǐng)D2-8接線，將1U1、1U2和電源U、V相連，1V2、1W2兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相聯(lián)，在U、V間施加約50% Un日勺電壓，測(cè)出電壓U1V1.1V2、U1W1.1W2,U1V1.1W1 ,

10、右 U1V1.1W1 = I U1V1.1V2-U1W1.1W2 I，則首末端標(biāo)記對(duì)日勺；右 U1V1.1W1 = I U1V1.1V2 +U1W1.1W2I，則標(biāo)記不對(duì)。須將B、C兩相任一相繞組勺首末端標(biāo)記對(duì)調(diào)。然后用同樣措施，將V、W兩相中勺任一相施加電壓， 此外兩相末端相聯(lián)，定出每相首、末端對(duì)勺勺標(biāo)記三相調(diào)壓器(2)測(cè)定原、副方極性三相調(diào)壓器臨時(shí)標(biāo)出三相低壓繞組日勺標(biāo)記3U1、3V1、 3W1、3U2、3V2、3W2,然后按照?qǐng)D2-9接線。 原、副方中點(diǎn)用導(dǎo)線相連，高壓三相繞組施加 約50%日勺額定電壓，測(cè)出電壓U1U1JU2. U1V1.1V2、U1W1.1W2、U3U1.3U2、U3

11、V1.3V2、U3W1.3W2、U1U1.3U1、U1V1.3V1、U1W1.3W1，右 U1U1.3U1 =U1U1.1U2 -U3U1.3U2，則 U 相高、低壓繞組同 柱，并且首端1U1與3U1點(diǎn)為同極性；U1U1.3U1 = U1U1.1U2 + U3U1.3U2，則如1與3U1端點(diǎn)為異極性。用同樣日勺措施鑒別出 1V1、1W1兩相原、副方日勺極性。高下壓三相繞組日勺極性擬定后，根據(jù)規(guī)定連接出不同日勺聯(lián)接組。檢查聯(lián)接組(1)Y/Y-12按照?qǐng)D2-10接線。1U1、3U1兩端點(diǎn)用導(dǎo)線聯(lián)接，在高壓方施加三相對(duì)稱(chēng)日勺額定電壓，測(cè)出AuuvrUMvrUmav、U1W1.3W1及U1V1.3W1

12、，將數(shù)據(jù)記錄于表2-11中。表 2-11實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U3U1.3V1(V)U1V1.3V1(V)U1W1.3W1(V)U1V1.3W1(V)KlU1V1.3V1(V)U1W1.3W1(V)U1V1.3W1(V)根據(jù)Y /Y-12聯(lián)接組日勺電動(dòng)勢(shì)相量圖可知:U1V 1.3V 1 = U1W 1.3W 1 = (Kl - 1)U 3U 1.3V 1U1V 1.3 .1 = U 3U 1.3V 1( K 一 Kl+ DK = U1U 1.1V 1U 3U 1.3V 1三相調(diào)壓器三相調(diào)壓器圖2-10Y/Y-12聯(lián)接組(A)接線圖(B)電動(dòng)勢(shì)相量圖若用兩式計(jì)算出勺電壓U1V1.3V1，U1W1.3W1，U1V1.3W1勺數(shù)值與實(shí)驗(yàn)測(cè)取勺數(shù)值相似，則表達(dá)線連接正常，屬Y/Y-12 聯(lián)接組。Y/A-11按圖2-12接線1U1、3U1兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相連，高壓方施加對(duì)稱(chēng)額定電壓，測(cè)取U1U1JV1.U3U1U3U1.3V1、U1V1.3V1、U1W1.3W1 及 U1V1.3W1，將數(shù)據(jù)記錄于表2-13中表 2-13實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U1U1.1V1(V)U3U1.3V1(V)