单相变压器理想并联实验

西华大学实验报告（理工类）

开课学院及实验室：电气信息学院6A203 实验时间 ： 2015 年 4 月 25 日

一、实验目的

通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 二、实验原理

图2-4-1 空载实验接线图

图2-4-2 短路实验接线图

三、实验设备、仪器及材料

四、实验步骤

1、空载实验

1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-4-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ10中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=48.4W，U1N/U2N=121/31.8V，I1N/I2N=0.4/1.6A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。

3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。

4）测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表2-4-1中。 5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记

实验一 单相变压器

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．实验项目

1.空载实验 测取空载特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。 2.短路实验 测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(I)。 3.负载实验 (1)纯电阻负载

保持U1=U1N，cos?2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 (2)阻感性负载

保持U1=U1N，cos?2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。

三．实验设备及仪器

1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表） 2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）

3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方） 4．三相可调电阻900Ω（MEL-03） 5．波形测试及开关板（MEL-05） 6．三相可调电抗（MEL-08） 四．实验方法 1．空载实验 实验线路如图2-1 主控制屏三相交流电源输出图2-1 空载实验接线图变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U

西华大学实验报告（理工类）

开课学院及实验室：电气信息学院6A203 实验时间 ： 2015 年 4 月 25 日

一、实验目的

通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 二、实验原理

图2-4-1 空载实验接线图

图2-4-2 短路实验接线图

三、实验设备、仪器及材料

四、实验步骤

1、空载实验

1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-4-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ10中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=48.4W，U1N/U2N=121/31.8V，I1N/I2N=0.4/1.6A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。

3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。

4）测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表2-4-1中。 5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记

第三章 变压器实验

3-1单相变压器

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U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验

测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载

保持U1=UN，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载

保持U1=UN，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。

四、实验方法

1、实验设备

序号 1 2 3 型 号 D33 D32 D34-3 名 称 交流电压表 交流电流表 单三相智能功率、功率因数表 数 量 1件 1件 1件 序号 4 5 6 7 型 号 DJ11 D42 D4

4-2 单相变压器的并联运行

一、实验目的

1、学习变压器投入并联运行的方法。

2、研究并联运行时阻抗电压对负载分配的影响。

二、预习要点

1、单相变压器并联运行的条件。

2、如何验证两台变压器具有相同的极性。若极性不同，并联会产生什么后果。 3、阻抗电压对负载分配的影响。

三、实验项目

1、将两台单相变压器投入并联运行。

2、阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。 3、阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。

四、实验线路和操作步骤

1、实验设备

2、两台单相变压器空载投入并联运行步骤。

实验线路如图4-3所示。图中单相变压器1、2选用三相组式变压器DJ11中任意两组，变压器的高压绕组并联接电源，低压绕组经开关S1并联后，再由开关S3接负载电阻RL。由于负载电流较大，RL可采用串并联接法(选用D41的90Ω与90Ω并联再与180Ω串联，共225Ω阻值)的变阻器。为了人为地改变变压器2的阻抗电压，在其副边串入电阻R(选用D41的90Ω与90Ω并联共45Ω)。

2X2xRS2WU1XVV2A1x2aAI2S31A

4-2 单相变压器的并联运行

一、实验目的

1、学习变压器投入并联运行的方法。

2、研究并联运行时阻抗电压对负载分配的影响。

二、预习要点

1、单相变压器并联运行的条件。

2、如何验证两台变压器具有相同的极性。若极性不同，并联会产生什么后果。 3、阻抗电压对负载分配的影响。

三、实验项目

1、将两台单相变压器投入并联运行。

2、阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。 3、阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。

四、实验线路和操作步骤

1、实验设备

2、两台单相变压器空载投入并联运行步骤。

实验线路如图4-3所示。图中单相变压器1、2选用三相组式变压器DJ11中任意两组，变压器的高压绕组并联接电源，低压绕组经开关S1并联后，再由开关S3接负载电阻RL。由于负载电流较大，RL可采用串并联接法(选用D41的90Ω与90Ω并联再与180Ω串联，共225Ω阻值)的变阻器。为了人为地改变变压器2的阻抗电压，在其副边串入电阻R(选用D41的90Ω与90Ω并联共45Ω)。

2X2xRS2WU1XVV2A1x2aAI2S31A

理想变压器和全耦合变压器

8-4.理想变压器和全耦合变压器 理想变压器和全耦合变压器理想变压器也是一种耦合元件。 理想变压器也是一种耦合元件。它是实际 变压器在理想条件下的电路模型。 变压器在理想条件下的电路模型。理想变压器 的电路符号如下图，在如图同名端、 的电路符号如下图，在如图同名端、电压和电 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为： 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为：i1 i2

+

u1-

*n:1

*

+

u2-

u 1 =n u2 i1 1 = i2 n

理想变压器的唯一参数是变比(或匝比 理想变压器的唯一参数是变比 或匝比): n 或匝比

理想变压器和全耦合变压器

有理想变压器的伏安关系可以看出， 有理想变压器的伏安关系可以看出，理想变压 器已经没有电感或耦合电感的作用了， 器已经没有电感或耦合电感的作用了，故理想 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式： 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式：i1 i2 i1 i2i2 n+ u1-n

+

u1-

*

*n:1

+ -

+ -

+

u2 u1

u2-

理想变压器和全耦合变压器

理想变压器可以看成是耦合电感或空芯 变压器在理想条件下的极限情况: 变压器在理想条件下的极限情况 (1)耦合电感

5KVA

单相变压器的设计分析系 部： 精密制造工程系 学生姓名： 王利杰 专业班级： 数控11C1

学 号： 111021130 指导教师： 屠春娟、居正龙

2014年4月22日

声 明

本人所呈交的 5KVA单相变压器的设计分析 ，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名： 日期：

【摘要】

变压器调压装置、电源电压波动、线路电压损失等变化都可造成用户电压不稳定，影响用电设备正常工作，此时需调整输出电压以保证用户电压保持稳定。高压输电可以使电能集中，从而减小电能在

整流移相变压器移相角测量结果

一、佛山1500KVA/6KV移相整流变压器

（1）、测量方法1

将副边绕组b1、b2、b3、b4绕组短接在一起（标注统一用b表示），原边ABC三相加150VAC电压，用万用表测量Ua1b（在实际测量中，Ua1b?Ua2b?Ua3b?Ua4b＝42.6V）、Ua1a2等值，按下式计算得到不同绕组之间的移相角。 序号 1 2 3 4 5 6

测量值 不同绕组之间的移相角 Ua1a2=21.8V Ua1a3=10.7V Ua1a4=10.8V Ua2a3=32.5V Ua2a4=10.8V ?a1a2=arcsin(21.8/42.6)=30.78 ?a1a3=arcsin(10.7/42.6)=14.55 ?a1a4= arcsin(10.8/42.6)=14.69 ?a2a3= arcsin(32.5/42.6)=49.72 ?a2a4= arcsin(10.8/42.6)=14.69 Ua3a4=21.8V ?a3a4= arcsin(21.8/42.6)=30.78 （2）、测量方法2

将副边绕组b1、b2、b3、b4绕组短接在一起（标注统一用b表示），原边ABC三相加150VAC电压，用双通道示波器观测U

四川大学电气信息学院

实 验 报 告 书

课程名称： 电机学 实验项目： 三相变压器的空载及短路实验 专业班组： 电气工程及其自动化105，109班 实验时间： 2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师：

电机学老师：曾成碧

报告撰写：

一、实验目的：

1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。

二．思考题的回答

1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？

答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。

2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中