電機及電氣技術實驗臺單相變壓器實驗
電機及電氣技術實驗臺單相變壓器實驗通過空載和短路實訓測定變壓器的變比和參數。
電動機及電氣技術實訓臺一相變壓器實訓
一、實訓目的
1、經過空載和短路實訓測量變壓器的變比和功能數值。
2、經過負載實訓測取變壓器的運行特性。
二、預習要點
1、變壓器的空載和短路實訓有什么特別點？實訓中電源電壓（V）（V）一般加在哪一方較合適？
2、在空載和短路實訓中，各種儀表應怎樣聯接才能讓測量誤差小？
3、如何用實訓方法測量變壓器的鐵耗及銅耗。
三、實訓內容
1、空載實訓
測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路實訓
測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。
3、負載實訓
（1）純電阻負載
保持U1=UN，cosφ2=1的條件下，測取U2=f(I2)。
四、實訓方法
1、實訓設備
2、屏上排列順序
DQ45、DQ44、DQ25、DQ05、DQ27、DQ31
圖3-1 空載實訓接線圖
3、空載實訓
1）在三相調壓交流ACAC電源斷電的條件下，按圖3-1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DQ05中的一只作為一相變壓器，其規格限定容量（KV）（KV） 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）選好全部電表測量界限。將控制屏左側調壓器旋鈕向逆時針方向旋轉到底，即將其調到輸出電壓（V）（V）為零的位置。
3）合上交流ACAC電源總開關，按下"開"按鈕，便接通了三相交流ACAC電源。調動三相調壓器旋鈕，使變壓器空載電壓（V）（V）U0=1.2UN ，然后逐次降低電源電壓（V）（V），在1.2～0.2UN 的界限內，測取變壓器的U0、I0、P0。
4）測取數值時，U=UN點必須測，可以在該點附近測的點較密，共測取數值7-8組。記錄于表3-1中。
5）為了計算變壓器的變比，在UN以下測取原方電壓（V）（V）的同時測出副方電壓（V）（V）數值也記錄于表3-1中。
表3-1
4、短路實訓
1）按下控制屏上的"關"按鈕，切斷三相調壓交流ACAC電源，按圖3-2接線（以后每次改接線路，全部要關斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。
圖3-2 短路實訓接線圖
2）選好全部電表測量界限，將交流ACAC調壓器旋鈕調到輸出電壓（V）（V）為零的位置。
3）接通交流ACAC電源，逐次緩慢多加寫入電壓（V）（V），直到短路電流（A）（A）等于1.1IN 為止，在(0.2～1.1)IN界限內測取變壓器的UK、IK、PK。
4）測取數值時，IK=IN點必須測，共測取數值6-7組記錄于表3-2中。實訓時記下周圍環境溫度（℃）（℃）(℃)。
表3-2 室溫 ℃
5、負載實訓
實訓線路如圖3-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經過開關S1和S2，接到負載電阻RL上。RL選用DQ27上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率（W）（W）因數表選用DQ25，開關S1選用DQ31箱式掛式模型塊件
圖3-3 負載實訓接線圖
（1）純電阻負載
1）將調壓器旋鈕調到輸出電壓（V）（V）為零的位置，S1打開，負載電阻值調到大。
2）接通交流ACAC電源，逐漸升高電源電壓（V）（V），使變壓器寫入電壓（V）（V）U1=UN。
3）保持U1=UN，合上S1，逐漸多加負載電流（A）（A），即減小負載電阻RL的值，從空載到規格限定負載的界限內，測取變壓器的輸出電壓（V）（V）U2和電流（A）（A）I2。
4）測取數值時，I2=0和I2=I2N=0.35A必測，共取數值6-7組，記錄于表3-3中。
表3-3 cosφ2=1 U1=UN= V
五、注意事項
1、在變壓器實訓中，應注意電壓（V）（V）表、電流（A）（A）表、功率（W）（W）表的合理布置及測量界限選用。
2、短路實訓實操要快，否則線圈發熱引起電阻改變。
六、實訓報告
1、計算變比
由空載實訓測變壓器的原副方電壓（V）（V）的數值，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。
K=UAX/Uax
2、繪出空載特性彎彎曲線和計算激磁功能數值
（1）繪出空載特性彎彎曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。
式中：
（2）計算激磁功能數值
從空載特性彎彎曲線上查出對應于U0=UN時的I0和P0值，并由下式算出激磁功能數值
3、繪出短路特性彎彎曲線和計算短路功能數值
（1）繪出短路特性彎彎曲線UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。
（2）計算短路功能數值
從短路特性彎彎曲線上查出對應于短路電流（A）（A）IK=IN時的UK和PK值由下式算出實訓環境溫度（℃）（℃）為θ(℃)時的短路功能數值。
折算到低壓方
由于短路電阻rK隨溫度（℃）（℃）改變，--算出的短路電阻應按國家標準換算到基準作業溫度（℃）（℃）75℃時的阻值。
式中：234.5為銅實訓連接線的常數,若用鋁實訓連接線常數應改為228。
計算短路電壓（V）（V）(阻抗電壓（V）（V）)百分數
IK=IN時短路損耗PKN= IN2rK75℃
4、運用空載和短路實訓測量的功能數值，畫出被試變壓器折算到低壓方的"T"型等效電子線路。
5、變壓器的電壓（V）（V）改變率
（1）繪出cosφ2=1外特性彎彎曲線U2=f(I2)，由特性彎彎曲線計算出I2=I2N 時的電壓（V）（V）改變率
（2）按照實訓求出的功能數值，算出I2=I2N、cosφ2=1時的電壓（V）（V）改變率Δu。
一、實訓目的
1、經過空載和短路實訓測量變壓器的變比和功能數值。
2、經過負載實訓測取變壓器的運行特性。
二、預習要點
1、變壓器的空載和短路實訓有什么特別點？實訓中電源電壓（V）（V）一般加在哪一方較合適？
2、在空載和短路實訓中，各種儀表應怎樣聯接才能讓測量誤差小？
3、如何用實訓方法測量變壓器的鐵耗及銅耗。
三、實訓內容
1、空載實訓
測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路實訓
測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。
3、負載實訓
（1）純電阻負載
保持U1=UN，cosφ2=1的條件下，測取U2=f(I2)。
四、實訓方法
1、實訓設備
| 序號 | 型 號 | 名 稱 | 數 量 |
| 1 | DQ45 | 數/模交流ACAC電壓（V）（V）表 | 1件 |
| 2 | DQ44 | 數/模交流ACAC電流（A）（A）表 | 1件 |
| 3 | DQ25 | 單三相智能功率（W）（W）、功率（W）（W）因數表 | 1件 |
| 4 | DQ05 | 三相組式變壓器 | 1件 |
| 5 | DQ27 | 三相可調電阻器 | 1件 |
| 6 | DQ31 | 波動線測量試驗及開關板 | 1件 |
DQ45、DQ44、DQ25、DQ05、DQ27、DQ31
圖3-1 空載實訓接線圖
3、空載實訓
1）在三相調壓交流ACAC電源斷電的條件下，按圖3-1接線。被測變壓器選用三相組式變壓器DQ05中的一只作為一相變壓器，其規格限定容量（KV）（KV） 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）選好全部電表測量界限。將控制屏左側調壓器旋鈕向逆時針方向旋轉到底，即將其調到輸出電壓（V）（V）為零的位置。
3）合上交流ACAC電源總開關，按下"開"按鈕，便接通了三相交流ACAC電源。調動三相調壓器旋鈕，使變壓器空載電壓（V）（V）U0=1.2UN ，然后逐次降低電源電壓（V）（V），在1.2～0.2UN 的界限內，測取變壓器的U0、I0、P0。
4）測取數值時，U=UN點必須測，可以在該點附近測的點較密，共測取數值7-8組。記錄于表3-1中。
5）為了計算變壓器的變比，在UN以下測取原方電壓（V）（V）的同時測出副方電壓（V）（V）數值也記錄于表3-1中。
表3-1
| 序號 | 實 驗 數 據 | 計算數值 | |||
| U0(V) | I0(A) | P0(W) | UAX(V) | cosφ0 | |
1）按下控制屏上的"關"按鈕，切斷三相調壓交流ACAC電源，按圖3-2接線（以后每次改接線路，全部要關斷電源）。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。
圖3-2 短路實訓接線圖
2）選好全部電表測量界限，將交流ACAC調壓器旋鈕調到輸出電壓（V）（V）為零的位置。
3）接通交流ACAC電源，逐次緩慢多加寫入電壓（V）（V），直到短路電流（A）（A）等于1.1IN 為止，在(0.2～1.1)IN界限內測取變壓器的UK、IK、PK。
4）測取數值時，IK=IN點必須測，共測取數值6-7組記錄于表3-2中。實訓時記下周圍環境溫度（℃）（℃）(℃)。
表3-2 室溫 ℃
| 序號 | 實 驗 數 據 | 計 算 數 據 | ||
| UK（V） | IK（A） | PK（W） | cosφK | |
實訓線路如圖3-3所示。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經過開關S1和S2，接到負載電阻RL上。RL選用DQ27上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率（W）（W）因數表選用DQ25，開關S1選用DQ31箱式掛式模型塊件
圖3-3 負載實訓接線圖
（1）純電阻負載
1）將調壓器旋鈕調到輸出電壓（V）（V）為零的位置，S1打開，負載電阻值調到大。
2）接通交流ACAC電源，逐漸升高電源電壓（V）（V），使變壓器寫入電壓（V）（V）U1=UN。
3）保持U1=UN，合上S1，逐漸多加負載電流（A）（A），即減小負載電阻RL的值，從空載到規格限定負載的界限內，測取變壓器的輸出電壓（V）（V）U2和電流（A）（A）I2。
4）測取數值時，I2=0和I2=I2N=0.35A必測，共取數值6-7組，記錄于表3-3中。
表3-3 cosφ2=1 U1=UN= V
| 序 號 | |||||||
| U2（V） | |||||||
| I2（A） |
1、在變壓器實訓中，應注意電壓（V）（V）表、電流（A）（A）表、功率（W）（W）表的合理布置及測量界限選用。
2、短路實訓實操要快，否則線圈發熱引起電阻改變。
六、實訓報告
1、計算變比
由空載實訓測變壓器的原副方電壓（V）（V）的數值，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。
K=UAX/Uax
2、繪出空載特性彎彎曲線和計算激磁功能數值
（1）繪出空載特性彎彎曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。
式中：
（2）計算激磁功能數值
從空載特性彎彎曲線上查出對應于U0=UN時的I0和P0值，并由下式算出激磁功能數值
3、繪出短路特性彎彎曲線和計算短路功能數值
（1）繪出短路特性彎彎曲線UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。
（2）計算短路功能數值
從短路特性彎彎曲線上查出對應于短路電流（A）（A）IK=IN時的UK和PK值由下式算出實訓環境溫度（℃）（℃）為θ(℃)時的短路功能數值。
折算到低壓方
由于短路電阻rK隨溫度（℃）（℃）改變，--算出的短路電阻應按國家標準換算到基準作業溫度（℃）（℃）75℃時的阻值。
式中：234.5為銅實訓連接線的常數,若用鋁實訓連接線常數應改為228。
計算短路電壓（V）（V）(阻抗電壓（V）（V）)百分數
IK=IN時短路損耗PKN= IN2rK75℃
4、運用空載和短路實訓測量的功能數值，畫出被試變壓器折算到低壓方的"T"型等效電子線路。
5、變壓器的電壓（V）（V）改變率
（1）繪出cosφ2=1外特性彎彎曲線U2=f(I2)，由特性彎彎曲線計算出I2=I2N 時的電壓（V）（V）改變率
（2）按照實訓求出的功能數值，算出I2=I2N、cosφ2=1時的電壓（V）（V）改變率Δu。
