电机MATLAB仿真实验

实验一单相变压器空载仿真实验

一、实验目的

1 用仿真的方法了解并求取变压器的空载特性。

2 通过变压器空载仿真了解并求取变压器的参数和损耗。

二、预习要点

1 变压器空载运行有什么特点？

2 在变压器空载实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铁耗。

三、仿真项目

1 完成变压器空载运行仿真模型的搭建和参数设定。

2 仿真测取空载特性U0=f(I0)，P0= f(U0)，cosΦ0= f(U0)。

四、仿真方法

1 仿真模块

三相交流电压源

可饱和单相变压器

交流电压表

交流电流表

有功、无功功率表

示波器

显示测量数据

计算均方根值（有效值）模块

电力系统仿真环境模块（电力系统仿

真模型中必须含有一个）

2 仿真模型

三相交

流电压源

V 1

W A

V2 U

V

W

P0

U0

I0

a A

x X

55V U AX

*

*

图1 变压器空载实验接线图

图2 单相变压器空载仿真模型示例图

图3 变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧Saturation Characteristic一栏）

3 空载仿真

1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建，搭建仿真模型如图2所示，所有频率的设置均改成50。

2）对单相变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。设定其额定容量S N=77 V A，U1N/U2N=55/220V。变压器低压侧接电源，高压侧开路。变压器参数设置如图3所示。

3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。

4）调节电压源电压，调节范围在（1.25~0.2）U N范围内，测取变压器的U0，I0，P0，cosΦ0以及二次侧电压U AX等数据。

5）测取数据时，在额定电压附近侧的点较密，共测取10组数据记录于下表。

表1 空载实验数据

五、实验报告

1. 完成表1

2. 绘制U0-I0特性曲线

3. 计算变压器变比

4. 计算低压侧的励磁参数

实验二单相变压器短路仿真实验

一、实验目的

1 用仿真的方法了解并求取变压器的短路特性。

2 通过变压器短路仿真了解并求取变压器的参数和损耗。

二、预习要点

1 变压器短路运行有什么特点？

2 在变压器短路实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铜耗。

三、仿真项目

1 完成变压器短路运行仿真模型的搭建和参数设定。

2 仿真测取短路特性U K=f(I K)，P K= f(U K)，cosΦK= f(U K)。

四、仿真方法

1 仿真模块

三相交流电压源

可饱和单相变压器

交流电压表

交流电流表

有功、无功功率表

示波器

显示测量数据

计算均方根值（有效值）模块

电力系统仿真环境模块（电力系统仿

真模型中必须含有一个）

2 仿真模型

三

相

交

流

电压

源

V 1

W

U

V

W

P K

U K

I K

A a

X x

*

*

A

图1 变压器短路实验接线图

图2 单相变压器短路仿真模型示例图

图3 变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧Saturation Characteristic一栏）

3 短路仿真

1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建。搭建仿真模型如图2所示。所有频率的设置均改成50。

2）将三相变压器模块改为单相变压器，并进行变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。设定其额定容量S N=77 V A，U1N/U2N=55/220V，I1N/I2N=1.4/0.35V。变压器高压侧接电源，低压侧短路。变压器参数设置如图3所示。

3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。

4）调节电压源电压，使得高压侧短路电流约等于1.1I N，然后逐次降低输入电压，减少短路电流，在（1.1~0.2）I N范围内测取变压器的U K，I K，P K等数据。

5）测取数据时，I K=I N点必须测，共测取6-7组数据记录于表1中。

表1短路实验数据

五、实验报告

1、完成表1

2、绘制U k- I k特性曲线

3、计算高压侧的短路参数

实验三三相变压器的连接组

一、实验目的

1了解变压器的连接组。

2用仿真的方法判别变压器的连接组。

二、预习要点

1 连接组的定义。为什么要研究连接组。国家规定的标准连接组有哪几种。

2 如何把Y,y0连接组改成Y,y6连接组以及把Y,d11改为Y,d5连接组。

三、仿真项目

1 完成变压器连接组仿真模型的搭建和参数设定。

2 连接并判定以下连接组

（1）Y,y0

（2）Y,y6

（3）Y,d11

（4）Y,d5

四、仿真方法

1 仿真模块

三相交流电压源

12节点三相变压器

（+ 表示同极性端）

交流电压表

示波器

计算均方根值（有效值）模块

显示测量数据