单相变压器.docx
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单相变压器
单相变压器
一、实验目的
1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2、通过负载实验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验有什么特点?
实验中电源电压一般加在哪一方较合适?
2、在空载和短路实验中,各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小?
3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。
三、实验项目
1、空载实验
测取空载特性Uo=f(l0),Po=f(Uo),cos©o=f(U0)。
2、短路实验
测取短路特性UK=f(lK),PK=f(IK),cos©K=f(lK)。
3、负载实验
(1)纯电阻负载
保持U1=UN,cos©2=1的条件下,测取U2=f(l2)。
(2)阻感性负载
保持U1=UN,cos©2=0.8的条件下,测取U2=f(l2)。
四、实验方法
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
MET01
电源控制屏
1台
2
D34-2
智能型功率、功率因数表
1件
3
DJ11
三相组式变压器
1件
4
D51
波形测试及开关板
1件
2、屏上排列顺序
DJ11、D34-2、D51
懂呼省氐国區驿川Isg
3、空载实验
(1)在三相调压交流电源断电的条件下,按图3-1接线。
被测变压器选用三相组式变压
器DJ11中的一只作为单相变压器,其额定容量Pn=77V•A,Uin/U2n=220/55V,Iin/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)选好所有测量仪表量程。
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为零的位置。
(3)合上交流电源总开关,按下"启动”按钮,便接通了三相交流电源。
调节三相调压
器旋钮,使变压器空载电压Uo=1.2Un,然后逐次降低电源电压,在1.2〜0.3Un的范围内,
测取变压器的U。
、I。
、P。
。
(4)测取数据时,U=Un点必须测,并在该点附近测的点较密,共测取数据7-8组。
记录于表3-1中。
(5)为了计算变压器的变比,在Un以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。
表3-1
序
号
实验
数
据
计算数据
Uo(V)
10(A)
P0(W)
Uax(V)
COS©0
1
66
0.1091
2.1
263.6
0.292
2
60
0.0669
1.7
237.7
0.424
3
55
0.053
1.5
220.1
0.515
4
50
0.0439
1.3
199.2
0.592
5
40
0.032
0.7
159.4
0.647
6
30
0.024
0.5
121.1
0.709
7
20.5
0.018
0.3
82.6
0.856
8
16.5
0.015
0.3
66.1
0.937
4、短路实验
(1)按下控制屏上的“停止”按钮,切断三相调压交流电源,按图3-2接线(以后每次
改接线路,都要关断电源)。
将变压器的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
图3-2短路实验接线图
(2)选好所有测量仪表量程,将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
(3)接通交流电源,逐次缓慢增加输入电压,直到短路电流等于1.1IN为止,在(0.2
1.1)In范围内测取变压器的Uk、Ik、Pk。
(4)测取数据时,Ik=In点必须测,共测取数据6-7组记录于表3-2中。
实验时记下周围环境温度(C)。
表3-2室温24C
序
号
实验数据
计算数据
Uk(V)
Ik(A)
Pk(W)
COS$k
1
25.7
0.385
4.9
0.495
2
24.2
0.361
4.3
0.492
3
23.3
0.35
4.1
0.503
4
19.6
0.293
2.9
0.505
5
16.93
0.251
2.1
0.494
6
13.70
0.203
1.3
0.467
7
10.18
0.152
0.7
0.452
8
5.97
0.09
0.3
0.56
5、负载实验
实验线路如图3-3所示。
变压器低压线圈接电源,高压线圈经过开关Si和S2,接到负载
电阻Rl和电抗Xl上。
Rl选用R1、R3上4只900Q变阻器相串联共3600Q阻值,Xl选用RL,功率因数表选用D34-2,开关Si和S2选用D51挂箱
(1)纯电阻负载
1)将调压器旋钮调到输出电压为零的位置,Si、S2打开,负载电阻值调到最大。
2)接通交流电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压Ui=Un。
3)保持Ui=Un,合上Si,逐渐增加负载电流,即减小负载电阻Rl的值,从空载到额
定负载的范围内,测取变压器的输出电压U2和电流12。
4)测取数据时,12=0和l2=l2N=0.35A必测,共取数据6-7组,记录于表3-3中。
表3-3cos©2=1U1=Un=55V
序号
1
2
3
4
5
6
7
U2(V)
207.5
208.5
210.4
212.8
214.6
216.5
219.1
I2(A)
0.35
0.30
0.25
0201
0.149
0.095
0
(2)阻感性负载(cos©2=0.8)
1)用电抗器Xl和Rl并联作为变压器的负载,S"S2打开,电阻及电抗值调至最大。
2)接通交流电源,升高电源电压至U1=U1N,且保持不变。
3)合上S1、S2,在保持U1=Un及cos©2=0.8条件下,逐渐增加负载电流,从空载到额
定负载的范围内,测取变压器U2和12。
4)测取数据时,其12=0,l2=l2N两点必测,共测取数据6-7组记录于表3-4中。
表3-4cos©2=0.8U1=Un=55V
序号
1
2
3
4
5
6
7
U2(V)
199.3
200.5
204.5
207
210
211.8
220
I2(A)
0.35
0.302
0.251.
0.200
0.153
0.115
0
五、注意事项
1、在变压器实验中,应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。
2、短路实验操作要快,否则线圈发热引起电阻变化。
六、实验报告
1、计算变比
由空载实验测变压器的原副方电压的数据,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压
器的变比K。
K=UAX/Uax
2、绘出空载特性曲线和计算激磁参数
(1)绘出空载特性曲线Uo=f(lo),Po=f(Uo),cos©o=f(U0)。
式中:
cos”0^0-
U0I0
(2)计算激磁参数
从空载特性曲线上查出对应于Uo=Un时的Io和Po值,并由下式算出激磁参数
rm
Po
3、绘出短路特性曲线和计算短路参数
(1)绘出短路特性曲线UK=f(lK)、PK=f(lK)、COS$K=f(lK)。
(2)计算短路参数
从短路特性曲线上查出对应于短路电流Ik=In时的Uk和Pk值,由下式算出实验环境温度
为0(C)时的短路参数。
Z'Uk
Zk=l
1K
.Pk
rK2
1K
XK'「zK2-rK2
折算到低压方:
Z_Zk'
Zk-K2rK'rK2
K
XK'
XK2
K
由于短路电阻度75C时的阻值。
rK随温度变化,因此,算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温
「K75C
234.5+75
一3234.5二
Zk75C
228。
式中:
234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为计算短路电压(阻抗电压)百分数
InZk75C100%
Un
1血75°100%
UKr=
Un
InXk100%
UKX
Un
Ik=In时短路损耗PkN=IN.K75c
绘出短路特性曲线Pk=f(UL)
r
绘出co#©2=i外特性曲线U2-f(I2)
60
5、绘出cos2=0.8外特性曲线U2=f(I2)
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