实验十一 变压器的连接与测试

220V

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实验十一变压器的连接与测试

一、实验目的

深入了解变压器的性能，学会灵活运用变压器。

二、原理说明

一只变压器都有一个初级绕组和一个

或多个次级绕组。如果一只变压器有多个

次级绕组，那么，在某些情况下，通过改

变变压器各绕组端子的联接方式，常可满

足一些临时性的需求。

1. 如图11-1所示的变压器，有15V，

0.3A和5V,0.3A的两个次级绕组。现在，如

果想得到一组稍低于5V的电压，用这只变

压器（不能拆它），能实现吗？图11-1 要降低（或升高）变压器次级绕组的输出电压，有三种方法：

（1）降低（或升高）初级输入电压——这需要用到调压器，还受到额定电压的限制。

（2）减少（或增加）次级绕组匝数。

（3）增加（或减少）初级绕组匝数。

后两种方法似乎都要拆变压器才能做到。但是，针对我们的问题，不拆变压器也能实现：只要把15V绕组串入初级绕组（注意同名端，应头尾相串），再接入220V电源，则变压器的另一个次级绕组的输出电压就会改变。

变压器初、次级绕组的每伏匝数基本上是相同的，设为n，则该变压器原初级绕组的匝数为220n匝，两个次级绕组的匝数分别为15n和5n匝。把一个次级绕组正串入初级绕组后，初级绕组就变成（220＋15）n匝。当变压器初级绕组的匝数改变时，由于变压器次级绕组的输出电压与初级绕组的匝数成反比，所以将15V绕组串入初级绕组后，5V绕组的输出电压（U01）就变为： U01=()68.4

5

15

220

220

=

⨯

+n

n

(V)

同理，如果把15V绕组反串入初级绕组，再接入220V电源，则5V绕组的输出电压（U02）就变为：U02=())(37.5

5

15

220

220

V

n

n

=

⨯

-

2. 将此变压器的二个次级绕组头尾相串，就可以得到U03=15＋5=20（V）的次级输出电压。反之，如果将它的二个次级绕组反向串联，其输出电压就成为V04=15－5=10（V）。

3. 还可以将2个或多个输出电压相同的次级绕组相并联（注意应同名端相并联），以获得较大的负载电流。本例中，因二个次级绕组的电压不同，故不允许并联使用。

在将一个变压器的各个绕组进行串、并联使用时，应注意以下几个问题：

(1) 二个或多个次级绕组，即使输出电压不同，均可正向或反向串联使用，但串联后的绕组允许流过的电流应≤其中最小的额定电流值。

(2) 二个或多个输出电压相同的绕组，可同相并联使用。并联后的负载电流可增加到并联前各绕组的额定电流之和，但不允许反相并联使用。

(3) 输出电压不相同的绕组，绝对不允许并联使用，以免由于绕组内部产生环流而烧坏

绕组。

(4) 有多个抽头的绕组，一般只能取其中一组（任意两个端子）来与其它绕组串联或并联使用。并联使用时，该两端子间的电压应与被并绕组的电压相等。

(5) 变压器的各绕组之间的串、并联都为临时性或应急性使用。长期性的应用仍应采用规范设计的变压器。

三、

四、实验内容

a)用交流法判别变压器各绕组的同名端。

b)将变压器的1、2两端接交流220V，测量并记录二个次级绕组的输出电压。

c)将1、3连通，2、4两端接交流220V，测量并记录5、6两端的电压。

d)将1、4连通，2、3两端接交流220V，测量并记录5、6两端的电压。

e)将4、5连通，1、2两端接交流220V，测量并记录3、6两端的电压。

f)将3、5连通，1、2两端接交流220V，测量并记录4、6两端的电压。

五、实验注意事项

1. 由于实验中用到220V交流电源，因此操作时应注意安全。做每个实验和测试之前，均应先将调压器的输出电压调为0V，在接好连线和仪表，经检查无误后，再慢慢将调压器的输出电压调到220V。测试、记录完毕后立即将调压器的输出电压调为0V。

2. 图11-1中，变压器两个次级绕组所标注的输出电压是在额定负载下的输出电压。本实验中所测得的各个次级绕组的电压实际上是空载电压，要比所标注的电压高。

六、预习思考题

a)图11-1所示变压器的初级额定电流是多少（变压器效率以85%计）？

b)将变压器的不同绕组串联使用时，要注意什么？

七、实验报告

a)总结变压器几种连接方法及其使用条件。

b)心得体会及其他。