電機(jī)實(shí)驗(yàn)報告

單相變壓器一、試驗(yàn)?zāi)康?1、通過空載和短路試驗(yàn)測定變壓器的變比和參數(shù)。2、通過負(fù)載試驗(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試驗(yàn)有什么特點(diǎn)？試驗(yàn)中電源電壓一般加在哪一方較合適？2、在空載和短路試驗(yàn)中，多種儀表應(yīng)怎樣聯(lián)接才能使測量誤差最??？3、怎樣用試驗(yàn)措施測定變壓器的鐵耗及銅耗。三、試驗(yàn)項(xiàng)目1、空載試驗(yàn)測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0),cosφ0=f(U0)。2、短路試驗(yàn)測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK),cosφK=f(IK)。3、負(fù)載試驗(yàn)（1）純電阻負(fù)載保持U1=UN，cosφ2=1的條件下，測取U2=f(I2)。（2）阻感性負(fù)載保持U1=UN，cosφ2=0.8的條件下，測取U2=f(I2)。四、試驗(yàn)措施1、試驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1D33數(shù)/模交流電壓表1件2D32數(shù)/模交流電流表1件3D34-3智能型功率、功率因數(shù)表1件4DJ11三相組式變壓器1件5D42三相可調(diào)電阻器1件6D43三相可調(diào)電抗器1件7D51波形測試及開關(guān)板1件2、屏上排列次序D33、DJ11、D32、D34-3、D51、D42、D43圖1空載試驗(yàn)接線圖3、空載試驗(yàn)（1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖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PN=77V·A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=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。（2）選好所有測量儀表量程。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時針方向旋轉(zhuǎn)究竟，即將其調(diào)到輸出電壓為零的位置。（3）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)整三相調(diào)壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN，然后逐次減少電源電壓，在1.2～0.3UN的范圍內(nèi)，測取變壓器的U0、I0、P0。（4）測取數(shù)據(jù)時，U=UN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。記錄于表1中。（5）為了計(jì)算變壓器的變比，在UN如下測取原方電壓的同步測出副方電壓數(shù)據(jù)也記錄于表1中。表1序號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)cosφ0166.30.1092.3260.00.32260.40.0741.9240.00.43357.90.0631.7232.00.47455.00.0551.5221.00.50550.50.0441.3202.00.59640.40.0310.9160.50.72730.10.0220.5119.30.76816.50.0130.365.84、短路試驗(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2接線（后來每次改接線路，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2短路試驗(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。（3）接通交流電源，逐次緩慢增長輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止，在(0.2～1.1)IN范圍內(nèi)測取變壓器的UK、IK、PK（4）測取數(shù)據(jù)時，IK=IN點(diǎn)必須測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表2中。試驗(yàn)時記下周圍環(huán)境溫度(℃)。表2室溫19℃序號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UK（V）IK（A）PK（W）cosφK14.70.070.10.30210.10.150.70.46313.70.2031.30.47417.00.2512.00.47520.90.3103.30.51622.60.3343.70.49723.60.3504.10.50826.10.3855.10.515、負(fù)載試驗(yàn)接到負(fù)載電阻RL和電抗XL上。RL選用D42上4只900Ω變阻器相串聯(lián)共3600Ω阻值，XL選用D43，功率因數(shù)表選用D34-3，開關(guān)S1和S2選用D51掛箱圖3負(fù)載試驗(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，S1、S2打開，負(fù)載電阻值調(diào)到最大。2）接通交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN。3）保持U1=UN，合上S1，逐漸增長負(fù)載電流，即減小負(fù)載電阻RL的值，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。4）測取數(shù)據(jù)時，I2=0和I2=I2N=0.35A必測，共取數(shù)據(jù)6-7組，記錄于表3中。表3cosφ2=1U1=UN=55V序號1234567U2（V）220203200193187179.7178.0I2（A）00.1120.150.2000.2540.3020.350（2）阻感性負(fù)載（cosφ2=0.8）1）用電抗器XL和RL并聯(lián)作為變壓器的負(fù)載，S1、S2打開，電阻及電抗值調(diào)至最大。2）接通交流電源，升高電源電壓至U1=U1N，且保持不變。3）合上S1、S2，在保持U1=UN及cosφ2=0.8條件下，逐漸增長負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測取變壓器U2和I2。4）測取數(shù)據(jù)時，其I2=0，I2=I2N兩點(diǎn)必測，共測取數(shù)據(jù)6-7組記錄于表4中。表4cosφ2=0.8U1=UN=55V序號1234567U2（V）220205200192182.0175.8169I2（A）00.0900.1300.1920.2500.3000.350五、注意事項(xiàng)2、短路試驗(yàn)操作要快，否則線圈發(fā)熱引起電阻變化。六、試驗(yàn)匯報1、計(jì)算變比由空載試驗(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=UAX/Uax=3.982、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U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。式中：I/AU0=f(I0)I/AU/VU/VU/VP0=f(U0)U/VP/WP/WU0cosφ0=f(U0U0cosφcosφ0（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時的I0和P0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UK=f(IK)、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。UKUK=f(IKUKPPKPK=f(IK)IKIKcosφKcosφK=f(IcosφKIKIK（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IK=IN時的UK和PK值,由下式算出試驗(yàn)環(huán)境溫度為θ(℃)時的短路參數(shù)。折算到低壓方：由于短路電阻rK隨溫度變化，因此，算出的短路電阻應(yīng)按國標(biāo)換算到基準(zhǔn)工作溫度75℃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。計(jì)算短路電壓(阻抗電壓)百分?jǐn)?shù)IK=IN時短路損耗PKN=IN2rK75℃=0.324、運(yùn)用空載和短路試驗(yàn)測定的參數(shù)，畫出被試變壓器折算到低壓方的“T”型等效電路。要分離一次側(cè)和二次側(cè)電阻，可用萬用表測出每側(cè)的直流電阻，設(shè)R/1為一次繞組的直流電阻折算到二次側(cè)的數(shù)值，R2為二次繞組的直流電阻。rk已折算到二次側(cè)應(yīng)有5、變壓器的電壓變化率（1）繪出cosφ2=1和cosφ2=0.8兩條外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計(jì)算出I2=I2N時的電壓變化率I2cosφ2I2U2U2I2cosφ2I2U2U2（2）根據(jù)試驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I2=I2N、cosφ2=1和I2=I2N、cosφ2=0.8時的電壓變化率Δu。I2=I2N、cosφ2=1時6、繪出被試變壓器的效率特性曲線(1)用間接法算出cosφ2=0.8不一樣負(fù)載電流時的變壓器效率,記錄于表5中。式中：PKN為變壓器IK=IN時的短路損耗(W)；P0為變壓器U0=UN時的空載損耗(W)。為副邊電流標(biāo)么值表5co