电机及电气技术实验台单相变压器实验
电机及电气技术实验台单相变压器实验通过空载和短路实训测定变压器的变比和参数。
电动机及电气技术实训台一相变压器实训
一、实训目的
1、经过空载和短路实训测量变压器的变比和功能数值。
2、经过负载实训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训有什么特别点？实训中电源电压（V）（V）一般加在哪一方较合适？
2、在空载和短路实训中，各种仪表应怎样联接才能让测量误差小？
3、如何用实训方法测量变压器的铁耗及铜耗。
三、实训内容
1、空载实训
测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路实训
测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。
3、负载实训
（1）纯电阻负载
保持U1=UN，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。
四、实训方法
1、实训设备
2、屏上排列顺序
DQ45、DQ44、DQ25、DQ05、DQ27、DQ31
图3-1 空载实训接线图
3、空载实训
1）在三相调压交流ACAC电源断电的条件下，按图3-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DQ05中的一只作为一相变压器，其规格限定容量（KV）（KV） PN=77V.A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。
2）选好全部电表测量界限。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（V）（V）为零的位置。
3）合上交流ACAC电源总开关，按下"开"按钮，便接通了三相交流ACAC电源。调动三相调压器旋钮，使变压器空载电压（V）（V）U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压（V）（V），在1.2～0.2UN 的界限内，测取变压器的U0、I0、P0。
4）测取数值时，U=UN点必须测，可以在该点附近测的点较密，共测取数值7-8组。记录于表3-1中。
5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压（V）（V）的同时测出副方电压（V）（V）数值也记录于表3-1中。
表3-1
4、短路实训
1）按下控制屏上的"关"按钮，切断三相调压交流ACAC电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，全部要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
图3-2 短路实训接线图
2）选好全部电表测量界限，将交流ACAC调压器旋钮调到输出电压（V）（V）为零的位置。
3）接通交流ACAC电源，逐次缓慢多加写入电压（V）（V），直到短路电流（A）（A）等于1.1IN 为止，在(0.2～1.1)IN界限内测取变压器的UK、IK、PK。
4）测取数值时，IK=IN点必须测，共测取数值6-7组记录于表3-2中。实训时记下周围环境温度（℃）（℃）(℃)。
表3-2 室温 ℃
5、负载实训
实训线路如图3-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL上。RL选用DQ27上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率（W）（W）因数表选用DQ25，开关S1选用DQ31箱式挂式模型块件
图3-3 负载实训接线图
（1）纯电阻负载
1）将调压器旋钮调到输出电压（V）（V）为零的位置，S1打开，负载电阻值调到大。
2）接通交流ACAC电源，逐渐升高电源电压（V）（V），使变压器写入电压（V）（V）U1=UN。
3）保持U1=UN，合上S1，逐渐多加负载电流（A）（A），即减小负载电阻RL的值，从空载到规格限定负载的界限内，测取变压器的输出电压（V）（V）U2和电流（A）（A）I2。
4）测取数值时，I2=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数值6-7组，记录于表3-3中。
表3-3 cosφ2=1 U1=UN= V
五、注意事项
1、在变压器实训中，应注意电压（V）（V）表、电流（A）（A）表、功率（W）（W）表的合理布置及测量界限选用。
2、短路实训实操要快，否则线圈发热引起电阻改变。
六、实训报告
1、计算变比
由空载实训测变压器的原副方电压（V）（V）的数值，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=UAX/Uax
2、绘出空载特性弯弯曲线和计算激磁功能数值
（1）绘出空载特性弯弯曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。
式中：
（2）计算激磁功能数值
从空载特性弯弯曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁功能数值
3、绘出短路特性弯弯曲线和计算短路功能数值
（1）绘出短路特性弯弯曲线UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。
（2）计算短路功能数值
从短路特性弯弯曲线上查出对应于短路电流（A）（A）IK=IN时的UK和PK值由下式算出实训环境温度（℃）（℃）为θ(℃)时的短路功能数值。
折算到低压方
由于短路电阻rK随温度（℃）（℃）改变，--算出的短路电阻应按国家标准换算到基准作业温度（℃）（℃）75℃时的阻值。
式中：234.5为铜实训连接线的常数,若用铝实训连接线常数应改为228。
计算短路电压（V）（V）(阻抗电压（V）（V）)百分数
IK=IN时短路损耗PKN= IN2rK75℃
4、运用空载和短路实训测量的功能数值，画出被试变压器折算到低压方的"T"型等效电子线路。
5、变压器的电压（V）（V）改变率
（1）绘出cosφ2=1外特性弯弯曲线U2=f(I2)，由特性弯弯曲线计算出I2=I2N 时的电压（V）（V）改变率
（2）按照实训求出的功能数值，算出I2=I2N、cosφ2=1时的电压（V）（V）改变率Δu。
一、实训目的
1、经过空载和短路实训测量变压器的变比和功能数值。
2、经过负载实训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训有什么特别点？实训中电源电压（V）（V）一般加在哪一方较合适？
2、在空载和短路实训中，各种仪表应怎样联接才能让测量误差小？
3、如何用实训方法测量变压器的铁耗及铜耗。
三、实训内容
1、空载实训
测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路实训
测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。
3、负载实训
（1）纯电阻负载
保持U1=UN，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。
四、实训方法
1、实训设备
| 序号 | 型 号 | 名 称 | 数 量 |
| 1 | DQ45 | 数/模交流ACAC电压（V）（V）表 | 1件 |
| 2 | DQ44 | 数/模交流ACAC电流（A）（A）表 | 1件 |
| 3 | DQ25 | 单三相智能功率（W）（W）、功率（W）（W）因数表 | 1件 |
| 4 | DQ05 | 三相组式变压器 | 1件 |
| 5 | DQ27 | 三相可调电阻器 | 1件 |
| 6 | DQ31 | 波动线测量试验及开关板 | 1件 |
DQ45、DQ44、DQ25、DQ05、DQ27、DQ31
图3-1 空载实训接线图
3、空载实训
1）在三相调压交流ACAC电源断电的条件下，按图3-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DQ05中的一只作为一相变压器，其规格限定容量（KV）（KV） PN=77V.A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。
2）选好全部电表测量界限。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（V）（V）为零的位置。
3）合上交流ACAC电源总开关，按下"开"按钮，便接通了三相交流ACAC电源。调动三相调压器旋钮，使变压器空载电压（V）（V）U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压（V）（V），在1.2～0.2UN 的界限内，测取变压器的U0、I0、P0。
4）测取数值时，U=UN点必须测，可以在该点附近测的点较密，共测取数值7-8组。记录于表3-1中。
5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压（V）（V）的同时测出副方电压（V）（V）数值也记录于表3-1中。
表3-1
| 序号 | 实 验 数 据 | 计算数值 | |||
| U0(V) | I0(A) | P0(W) | UAX(V) | cosφ0 | |
1）按下控制屏上的"关"按钮，切断三相调压交流ACAC电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，全部要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
图3-2 短路实训接线图
2）选好全部电表测量界限，将交流ACAC调压器旋钮调到输出电压（V）（V）为零的位置。
3）接通交流ACAC电源，逐次缓慢多加写入电压（V）（V），直到短路电流（A）（A）等于1.1IN 为止，在(0.2～1.1)IN界限内测取变压器的UK、IK、PK。
4）测取数值时，IK=IN点必须测，共测取数值6-7组记录于表3-2中。实训时记下周围环境温度（℃）（℃）(℃)。
表3-2 室温 ℃
| 序号 | 实 验 数 据 | 计 算 数 据 | ||
| UK（V） | IK（A） | PK（W） | cosφK | |
实训线路如图3-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL上。RL选用DQ27上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，功率（W）（W）因数表选用DQ25，开关S1选用DQ31箱式挂式模型块件
图3-3 负载实训接线图
（1）纯电阻负载
1）将调压器旋钮调到输出电压（V）（V）为零的位置，S1打开，负载电阻值调到大。
2）接通交流ACAC电源，逐渐升高电源电压（V）（V），使变压器写入电压（V）（V）U1=UN。
3）保持U1=UN，合上S1，逐渐多加负载电流（A）（A），即减小负载电阻RL的值，从空载到规格限定负载的界限内，测取变压器的输出电压（V）（V）U2和电流（A）（A）I2。
4）测取数值时，I2=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数值6-7组，记录于表3-3中。
表3-3 cosφ2=1 U1=UN= V
| 序 号 | |||||||
| U2（V） | |||||||
| I2（A） |
1、在变压器实训中，应注意电压（V）（V）表、电流（A）（A）表、功率（W）（W）表的合理布置及测量界限选用。
2、短路实训实操要快，否则线圈发热引起电阻改变。
六、实训报告
1、计算变比
由空载实训测变压器的原副方电压（V）（V）的数值，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=UAX/Uax
2、绘出空载特性弯弯曲线和计算激磁功能数值
（1）绘出空载特性弯弯曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0)。
式中：
（2）计算激磁功能数值
从空载特性弯弯曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式算出激磁功能数值
3、绘出短路特性弯弯曲线和计算短路功能数值
（1）绘出短路特性弯弯曲线UK=f(IK) 、PK=f(IK)、cosφK=f(IK)。
（2）计算短路功能数值
从短路特性弯弯曲线上查出对应于短路电流（A）（A）IK=IN时的UK和PK值由下式算出实训环境温度（℃）（℃）为θ(℃)时的短路功能数值。
折算到低压方
由于短路电阻rK随温度（℃）（℃）改变，--算出的短路电阻应按国家标准换算到基准作业温度（℃）（℃）75℃时的阻值。
式中：234.5为铜实训连接线的常数,若用铝实训连接线常数应改为228。
计算短路电压（V）（V）(阻抗电压（V）（V）)百分数
IK=IN时短路损耗PKN= IN2rK75℃
4、运用空载和短路实训测量的功能数值，画出被试变压器折算到低压方的"T"型等效电子线路。
5、变压器的电压（V）（V）改变率
（1）绘出cosφ2=1外特性弯弯曲线U2=f(I2)，由特性弯弯曲线计算出I2=I2N 时的电压（V）（V）改变率
（2）按照实训求出的功能数值，算出I2=I2N、cosφ2=1时的电压（V）（V）改变率Δu。
