电机与拖动实验报告单相变压器

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

1. 变压器的工作原理

变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换等，变压器常用的铁心形状一般有E型和

?C型铁心。u?-e?N1ddt

变压器是利用电磁感应原理将某一电压的交流换成频率相同的另一电压的交流电的能量的变换装备。

变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组，如图（1）所示。一个绕组接电源，称为原绕组（一次绕组、初级），另一个接负载，称为副绕组（二次绕组、次级）。当交流变压器U1加到一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，它分别在两个绕组中产生感应电动势。这时如果二次侧与外电路的负载接通，便有交流I2流出，负载端电压即为U2。原绕组各量用下标1表示，副绕组各量用下标2表示。原绕组匝数为N1，副绕组匝数为N1。

图（1）变压器结构示意图

1.1电压变换

当一次绕组两端加上交流电压U1时，绕组中通过交流电流I1，在铁心中将产生既与一

次绕组交链，又与二次绕组交链的主磁通Φ。

?u1?-e1?N1ddt （1-1）

? （1-2） u2??e2?N2

9－3 为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和时，空载电流各成何种波形？为什么？ 9－4 试说明磁势平衡 的概念及其在分析变压器中的作用。 9－5 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？

9－6 变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化?10％，试问对x1?和xm的影响怎样？如果仅将外施电压变化?10％，其影响怎样？如果仅将频率变化?10％，其影响又怎样？

9－8 一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。试问对激磁电流，铁哈，漏抗，电压变化率有何影响？

9－13 将一台1000匝的铁心线圈接到110伏，50赫兹的交流电源上，由安培表的读数得知I1，P1，把铁心抽去后电流和功率为100A和10kw。假设不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数、等效电路和矢量图（用同一尺寸画）

（2）磁化电流和铁耗电流；（3）两种情况下的相同最大值。

?0.5A?10w 9－14 有一台单相变压器，额定容量S伏，

N?100UKVA，原副边额定电压U欧，r2?0.0063?1N2N?

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

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)。

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网络教育学院

电 机 与 拖 动 实 验 报 告

学习中心： 奥鹏教育 层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化

学 号： 201303548581 学 生： 于长发 完成日期： 2014年 02 月12日

实验报告一

实验名称： 单相变压器

实验目的： 1. 通过空载个短路实验测定变压器的变化和参数。 2. 通过负载实验测取变压器的运行特性。

实验项目：1. 空载实验 测取空载特性U0=f(I0), P0=f(U0)

2. 短路实验 测取短路特性Uk=f(Ik), Pk=f(I)

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)。

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