1、第三章變壓器實(shí)驗(yàn)3-1單相變壓器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測量變壓器的變比和殘奧儀表。2 .通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測定變壓器的運(yùn)行特性。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1 .變壓器的空載和短路實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)？ 實(shí)驗(yàn)中的電源電壓一般哪個(gè)比較合適？2 .在空載和短路實(shí)驗(yàn)中，各種修正器應(yīng)該如何連接使測量誤差最小化？3 .如何用實(shí)驗(yàn)方法測量變壓器的鐵耗和銅耗。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 .無負(fù)荷實(shí)驗(yàn)測量了空載特性U0=f(I0)、P0=f(U0)、cos0=f(U0)。2 .短路實(shí)驗(yàn)測量短路特性UK=f(IK )、PK=f(IK )、cosK=f(IK )。3 .負(fù)荷試驗(yàn)(1)純電阻負(fù)載在U1=UN、cos2=1的條件下，測量U2=

2、f(I2)。(2)電阻感應(yīng)性負(fù)荷在保持U1=UN、cos2=0.8的條件下，測定U2=f(I2)。四、實(shí)驗(yàn)方法1 .實(shí)驗(yàn)設(shè)備序列號型號名字?jǐn)?shù)數(shù)量1D33交流電壓表一件事2D32交流電流校正一件事3D34-3戰(zhàn)斗機(jī)單三相智能功率因數(shù)表一件事序列號型號名字?jǐn)?shù)數(shù)量4DJ11三相組合式變壓器一件事5D42三相可變電阻器一件事6D43三相可變電抗器一件事7D51波形測試及開關(guān)板一件事2 .屏幕上的排列順序D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43圖3-1無負(fù)荷試驗(yàn)接線圖3 .無負(fù)荷實(shí)驗(yàn)1 )在切斷三相調(diào)壓交流電源的狀態(tài)下，如圖3-1所示進(jìn)行接線。 被測定變壓器將三相組式變壓器DJ11中的一個(gè)作

3、為單相變壓器，其額定容量PN=77W、U1N/U2N=220/55V、I1N/I2N=0.35/1.4A。 在變壓器的低壓線圈a、x上連接電源，打開高壓線圈a、x。2 )選擇所有的電表范圍。 將控制面板左側(cè)的調(diào)節(jié)鈕向逆時(shí)針修正方向旋轉(zhuǎn)至最后，即使輸出電壓為0的位置。3 )關(guān)閉交流電源總開關(guān)，按下“on”按鈕，接通三相交流電源。 調(diào)整三相調(diào)節(jié)器旋鈕，使變壓器的空載電壓U0=1.2UN，然后依次降低電源電壓，在1.20.2UN的范圍內(nèi)測量變壓器的U0、I0、P0。4 )測量數(shù)據(jù)時(shí)，U=UN點(diǎn)必須測量，在該點(diǎn)附近測量的點(diǎn)較密，測量數(shù)據(jù)7-8組。 記載于表3-1。5 )為了校正變壓器的變比，在UN以下

4、測量原方電壓的同時(shí)測量副方電壓的數(shù)據(jù)也記錄在表3-1中。表3-1序列號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正數(shù)據(jù)u0 (伏特加)甲級聯(lián)賽p0(瓦)美國航空卡斯0123456784 .短路實(shí)驗(yàn)1 )按控制畫面的“off”按鈕切斷三相調(diào)壓交流電源，按圖3-2的配線(以下，每次連接線路時(shí)切斷電源)。 將變壓器的高壓線圈連接到電源上，將低壓線圈直接短路。圖3-2短路試驗(yàn)接線圖2 )選擇所有的電表范圍，把交流穩(wěn)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。3 )接通交流電源，逐漸增加輸入電壓，直至短路電流等于1.1IN，在(0.21.1)IN的范圍內(nèi)測量變壓器的UK、IK、PK。4 )測量數(shù)據(jù)時(shí)，IK=IN點(diǎn)必須測量，將校正測量數(shù)據(jù)6-7組記

5、錄在表3-2中。 實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄了周圍的環(huán)境溫度()。表3-2室溫序列號實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)美國聯(lián)盟國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)帕克卡斯k5 .負(fù)荷試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)線路如圖3-3所示。 變壓器的低壓線圈與電源連接，高壓線圈經(jīng)由開關(guān)S1和S2與負(fù)載電阻RL和電抗XL連接。 RL在D42中選擇900 900的合訂1800的電阻值，XL選擇D43，功率因數(shù)表選擇D34-3，開關(guān)S1和S2選擇D51掛機(jī)圖3-3負(fù)荷試驗(yàn)接線圖(1)純電阻負(fù)載1 )將調(diào)節(jié)旋鈕置于輸出電壓為零的位置時(shí)，S1、S2打開，負(fù)載電阻值變?yōu)樽畲蟆? )接通交流電源，逐漸提高電源電壓，變壓器輸入電壓U1=UN。在U1=UN的狀態(tài)下閉合S1，逐漸增加負(fù)載電流，即

6、減小負(fù)載電阻RL的值，在從無負(fù)載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)，測量變壓器的輸出電壓U2和電流I2。4 )在測定數(shù)據(jù)的情況下，I2=0和I2=I2N=0.35A必須進(jìn)行測定，取合同6-7組的數(shù)據(jù)，記錄在表3-3中。表3-3 cos2=1 U1=UN=V序數(shù)u 2號火箭I2 (甲)(2)電阻感負(fù)荷(cos2=0.8)1 )作為變壓器的負(fù)載，并聯(lián)連接電抗器XL和RL，S1、S2打開，電阻以及電抗值變?yōu)樽畲蟆? )接通交流電源，將電源電壓提高到U1=U1N3 )關(guān)閉s 1、S2，在保持U1=UN以及cos2=0.8的狀態(tài)下慢慢增加負(fù)載電流，在從無負(fù)載到額定負(fù)載的范圍內(nèi)測量變壓器U2和I2。4 )在測定數(shù)據(jù)的情況

7、下，必須測定其I2=0、I2=I2N這2點(diǎn)，將校正測定數(shù)據(jù)6-7組記錄在表3-4中。表3-4 cos2=0.8 U1=UN=V序數(shù)u 2號火箭I2 (甲)五、注意事項(xiàng)1 .在變壓器實(shí)驗(yàn)中，要注意電壓校正、電流校正、功率校正的合理配置和量的選擇。2 .短路實(shí)驗(yàn)操作請加快。 否則，線圈發(fā)熱會(huì)引起電阻變化。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 .修正變比根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)測定變壓器的原副方電壓的數(shù)據(jù)，分別算出變比，將其平均值作為變壓器的變比k。k=美國/美國2 .繪制無負(fù)荷特性曲線，修正勵(lì)磁殘奧表描繪空載特性曲線U0=f(I0)、P0=f(U0)和cos0=f(U0)。式中：(2)修正勵(lì)磁殘奧表根據(jù)空載特性曲線檢測U0=UN時(shí)

8、對應(yīng)的I0和P0的值，根據(jù)下式計(jì)算勵(lì)磁殘奧參數(shù)3 .繪制短路特性曲線，修正短路殘奧表描繪短路特性曲線UK=f(IK )、PK=f(IK )和cosK=f(IK )。(2)修正短路殘奧表根據(jù)短路特性曲線檢測出與短路電流IK=IN對應(yīng)的UK和PK的值，根據(jù)下式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為()時(shí)的短路殘奧計(jì)。換算為低壓側(cè)由于短路電阻rK根據(jù)溫度而變化，因此計(jì)算出的短路電阻按照國家的基準(zhǔn)換算為基準(zhǔn)工作溫度75時(shí)的電阻值。式中： 234.5為銅導(dǎo)線的常數(shù)，請將鋁導(dǎo)線常數(shù)變更為228。計(jì)算短路電壓(阻抗電壓)的百分率IK=IN時(shí)的短路損耗PKN=IN2rK754 .利用在無負(fù)荷和短路實(shí)驗(yàn)中測定的殘奧儀表，描繪將受驗(yàn)者的變壓器換算成低壓側(cè)的“t”型等效電路。5 .變壓器的電壓變化率標(biāo)繪(cos2=1和cos2=0.8兩條外部特性曲線U2=f(I2)，根據(jù)特性曲線計(jì)算I2=I2N時(shí)的電壓變化率(2)根據(jù)通過實(shí)驗(yàn)求出的殘奧計(jì)算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos2=0.8時(shí)的電壓變化率u。將兩個(gè)校正結(jié)果進(jìn)行比較，并分析不同性質(zhì)的負(fù)載對變壓器輸出電壓U2的影響。6 .畫出受驗(yàn)者變壓器的效率特性曲線(1)用間接法計(jì)算cos2=0.8的不同負(fù)載電流時(shí)的變壓器效率，記錄在表3-5中。式中：PKN是變壓器IK=IN時(shí)的短路損耗(w )；