实验一：单相变压器的特性实验

实验一单相变压器的特性实验

一、实验目的

通过变压器的空载实验和短路实验，确定变压器的参数、运行特性和技术性能。

二、实验内容

1．空载实验

（1）测取空载特性I0、P0、cos 0=f(U0)

（2）测定变比

2．测取短路特性：U K=f(I K)，P K=f(I K)

三、实验说明

1．实验之前请仔细阅读附录中交流功率表（ZDL-565）的使用说明。

2．实验所用单相变压器的额定数据为：S N=1KVA，U1N/U2N=380/127V。

1) 单相变压器空载实验

（1）测空载特性

图1-1为单相变压器空载实验原理图，高压侧线圈开路，

低压侧线圈经调压器接电源。本实验采用交流功率表测量电

路中的电压、电流和功率。接线时，功率表A相电流测量线

圈串接在主回路中，功率表U a接到三相调压器输出端a端上，

功率表U b、U c和U n短接后接到三相调压器输出端n端上，

调压器的n端和电网的n端短接。

实验步骤：

①请参照图2-1正确接线

②检查三相调压器在输出电压为零的位置，然后合上实

验台上调压器开关，逐渐升高调压器的输出电压，使U0（低

压侧空载电压）由0.7U2N变到1.1U2N ，分数次（至少7次）

读取空载电压U0，空载电流I0及空载损耗P0，在额定电压

(127V)附近多做几点，测量数据记入表2-1。

* U0，I0，P0 可以从三相多功率表直接读取。

* 注意实验时空载电压只能单方向调节。

③实验完毕后，调压器归零，断开调压器开关。

（2）测定变比

变压器副线圈开路，原线圈（此时一般用低压线圈作为原线圈）接至电源，经调压器调到额定电压，用万用表测出原、副边的端电压，从而可确定变比。

2) 单相变压器短路实验

实验接线原理如图1-2所示，低压线圈短路，高压

线圈经调压器接至电源。

实验步骤：

①请参照实验接线图1-2正确接线

②检查三相调压器在输出电压为零的位置，然后

合上实验台上调压器开关，调节电压，使短路电流由

1.2I1N变到0.5I1N，分数次（至少5次）读取短路电压

U K，短路电流I K及短路损耗P K，测量数据记入表2-2

中。

③实验完毕后，调压器归零，断开调压器开关。

* 实验时，为减少因线圈发热引起线圈电阻值的变

化而产生误差，短路实验应尽快进行，记下室温θ℃。

* 注意：由于短路实验时电压较小时，功率表不能测取较小电压值。在电压小于10V时，用万用表量得电压值。

表1-1

序号U0(V) I0(A) P0(W)

1

2

3

4

5

6

7

表1-2 室温θ℃=

序号U K(V) I K(A) P K(W)

1

2

3

4

5

四、思考题

1．在空载实验及短路实验的接线原理图中，为什么将电压表、电流表及功率表的前后位置作这样的布置，试说明其原因。在空载和短路实验中选择仪表量程时应注意什么问题。

2．为什么空载实验要用低功率因数瓦特表？

3．为什么做空载实验时电压常常加在低压边？而短路实验时电压加在高压边？

五、实验报告要求

1．作出单相变压器空载特性曲线。

I0、P0、cosϕ0=f(U0)，曲线中各量最好用标么值（以下同）。

2．作出单相变压器线圈温度为室温θ℃时的短路特性曲线。

3．计算线圈温度为75℃时的参数。

根据短路试验数据，计算线圈温度为θ℃时的参数（对应I K=I N，在短路特性曲线上取U K、P K）。

（1-1）

（1-2）

（1-3）将参数值折算到75℃：

（1-4）

（1-5）

对铝线线圈，（2-4）式中的铜线线圈对应常数235应换成228。相应有

（1-6）

（1-7）

（1-8）

（1-9）

（1-10）4．根据短路数据，算出额定负载（满载）及cosϕ2=1时的电压变比率∆U%：

（1-11）5．根据空载数据及对应75℃时的P K，算出cosϕ2=1时的变压器效率曲线。

(1-12)

取=0.2，0.4，0.8，1.0，1.2，算出各效率，作出效率曲线。

6．计算额定电压对应的励磁参数（有关数据从空载特性上取得）。