实验三 单相变压器实验
一、实验目的
1、通过空载、短路实验，掌握变压器参数的测取方法。 2、通过负载实验，掌握变压器性能参数及特性的测取方法。 3、提高实验数据处理及特性分析的能力。 二、实验设备
单相变压器（副边一个绕组）：
S N =1kVA ，U =4.55/9.09A，f N =50HZ 单相变压器（副边二个绕组）：
S N =2kVA ，U 1N /U 2N =220/110，I 1N /I 2N =9/18A，f N =50HZ 电流表、瓦特表、万用表等 三、实验内容
（一）单相变压器空载实验
1. 实验线路：如图3.1，为了安全和易于测量，空载实验一般在低压边做。即副边ax 接在电源上，原边AX 开路。
2. 实验方法：先将调压器输出电压调为零，然后合上开关QS 。调节调压器输出电压在（0.5~1.2）倍的额定电压范围内（一定包含，并在附近多测几点），测取6~7组数据。
空载实验看电压，调节调压器输出电压，密切注视U 2的变化。
图3.1单相变压器空载实验线路图
3. 测取参数：U 2、U 10、I 0、P 0 计算出： Z m =
U 2
I 0
P r m =2
I 0
22-r m x m =Z m
cos Φ=
P 0U 2I 0
（二）单相变压器短路实验
1. 实验线路：如图3.2，为了安全和易于测量，短路实验一般在低电流边做。即原边AX 接在电源上，副边ax 短路。
图3.2单相变压器短路实验线路图
2. 实验方法：
注意！在合开关QS 之前，调压器输出电压一定要调为零，否则烧坏电表。缓慢调节调压器输出电压，使电流I K 在（0.5～1.2）倍额定电流范围内（一定包含额定电流I 1e 点），测出6～7组数据。 短路实验看电流，调节调压器输出电压，密切注视I k 的变化。 3. 测取参数：U k 、I k 、P k 计算出： Z z =
U k
I k
P k
r k =2
I k
x k =Z k 2-r k 2
234. 5+75
r k 75℃=r k 234. 5+θ
cos Φk =
P k
U k I k
（三）单相变压器负载实验 1. 实验线路：如图3.3。
图3.3单相变压器短路实验线路图
2. 实验条件：U 1=U 2=220V，cos Φ=1（纯电阻负载）
3. 实验方法：合上QS 2，调节负载，使副边电流在0~I 2N 范围内（一定包含点），测取3~4组数据。 4. 测取参数：U 2、I 2
（四）验证三相变压器联接组实验 1. 实验线路：如图3.4。
图3.4三相变压器实验线路图
2. 实验条件：已完成三相变压器极性的测定。 3. 实验方法：
1）Y ，y0：在高压方施加三相对称额定电压，测电压U AB ，U ab ，U Bb ，U Cc ，U Bc 。
2）Y ，y6：将Y ，y0联接组的副方线圈首末端标记对调，A ，a 用导线连接。测电压U AB ，U ab ，U Bb ，U Cc ，U Bc 。 4. 计算数据：
1）根据Y ，y0联结组的电动势向量图，计算数据。如果计算数据与实测数值相同，则表示线圈联接正确，属Y ，y0联结组。
U Bb =U Cc =(K L -1) U ab
2
U Bc =U ab K L -K L +1 K L =U AB ab
2）根据Y ，y6联结组的电动势向量图，计算数据。如果计算数据与实测数值相同，则表示线圈联接正确，属Y ，y6联结组。
U Bb =U Cc =(K L -1) U ab
2
U Bc =U ab K L -K L +1 K L =U AB ab
四、注意事项
1、导线一定要接牢，不能虚接，更不能短路。
2、根据测量数据的大小，正确选择仪表的量程，以防损坏。 3、变压器短路实验前，调压器输出电压一定要调为零。合闸后，电压从零缓慢增加，以防烧坏电流表。
4、调压器输入、输出端不要接反，否则会造成电源短路。输入端接在电源上，输出端接在用电设备上。 五、实验报告要求及思考题
1、根据空载实验测取的参数，计算出Z m ，r m ，X m ，cos Φ0，点绘出I 0，P 0 ，r m ，X m ，cos Φ0=f (U 2) 曲线。
2、根据短路实验取的参数，计算出Z k ，r k ，x k ，cos Φk 点绘出I k ，P k ，R k ，X k ，cos Φk =f （U k ）曲线。
3、根据负载实验测取的参数，点绘出U 2=f (I 2) 外特性。
4、空载实验时，副边ax 额定电压为110V ，但频率比额定值50Hz 高，定性分析I 0和X m 如何变化？为什么？
5、空载实验时，副边ax 误接到110V 的直流电源上，定性分析变压器会发生什么异常现象？为什么？
6、负载实验时，由于某种原因，变压器原边电压突然降低，原边电流、激磁电流、负载电流将如何变化？为什么？
实验三 单相变压器实验
一、实验目的
1、通过空载、短路实验，掌握变压器参数的测取方法。 2、通过负载实验，掌握变压器性能参数及特性的测取方法。 3、提高实验数据处理及特性分析的能力。 二、实验设备
单相变压器（副边一个绕组）：
S N =1kVA ，U =4.55/9.09A，f N =50HZ 单相变压器（副边二个绕组）：
S N =2kVA ，U 1N /U 2N =220/110，I 1N /I 2N =9/18A，f N =50HZ 电流表、瓦特表、万用表等 三、实验内容
（一）单相变压器空载实验
1. 实验线路：如图3.1，为了安全和易于测量，空载实验一般在低压边做。即副边ax 接在电源上，原边AX 开路。
2. 实验方法：先将调压器输出电压调为零，然后合上开关QS 。调节调压器输出电压在（0.5~1.2）倍的额定电压范围内（一定包含，并在附近多测几点），测取6~7组数据。
空载实验看电压，调节调压器输出电压，密切注视U 2的变化。
图3.1单相变压器空载实验线路图
3. 测取参数：U 2、U 10、I 0、P 0 计算出： Z m =
U 2
I 0
P r m =2
I 0
22-r m x m =Z m
cos Φ=
P 0U 2I 0
（二）单相变压器短路实验
1. 实验线路：如图3.2，为了安全和易于测量，短路实验一般在低电流边做。即原边AX 接在电源上，副边ax 短路。
图3.2单相变压器短路实验线路图
2. 实验方法：
注意！在合开关QS 之前，调压器输出电压一定要调为零，否则烧坏电表。缓慢调节调压器输出电压，使电流I K 在（0.5～1.2）倍额定电流范围内（一定包含额定电流I 1e 点），测出6～7组数据。 短路实验看电流，调节调压器输出电压，密切注视I k 的变化。 3. 测取参数：U k 、I k 、P k 计算出： Z z =
U k
I k
P k
r k =2
I k
x k =Z k 2-r k 2
234. 5+75
r k 75℃=r k 234. 5+θ
cos Φk =
P k
U k I k
（三）单相变压器负载实验 1. 实验线路：如图3.3。
图3.3单相变压器短路实验线路图
2. 实验条件：U 1=U 2=220V，cos Φ=1（纯电阻负载）
3. 实验方法：合上QS 2，调节负载，使副边电流在0~I 2N 范围内（一定包含点），测取3~4组数据。 4. 测取参数：U 2、I 2
（四）验证三相变压器联接组实验 1. 实验线路：如图3.4。
图3.4三相变压器实验线路图
2. 实验条件：已完成三相变压器极性的测定。 3. 实验方法：
1）Y ，y0：在高压方施加三相对称额定电压，测电压U AB ，U ab ，U Bb ，U Cc ，U Bc 。
2）Y ，y6：将Y ，y0联接组的副方线圈首末端标记对调，A ，a 用导线连接。测电压U AB ，U ab ，U Bb ，U Cc ，U Bc 。 4. 计算数据：
1）根据Y ，y0联结组的电动势向量图，计算数据。如果计算数据与实测数值相同，则表示线圈联接正确，属Y ，y0联结组。
U Bb =U Cc =(K L -1) U ab
2
U Bc =U ab K L -K L +1 K L =U AB ab
2）根据Y ，y6联结组的电动势向量图，计算数据。如果计算数据与实测数值相同，则表示线圈联接正确，属Y ，y6联结组。
U Bb =U Cc =(K L -1) U ab
2
U Bc =U ab K L -K L +1 K L =U AB ab
四、注意事项
1、导线一定要接牢，不能虚接，更不能短路。
2、根据测量数据的大小，正确选择仪表的量程，以防损坏。 3、变压器短路实验前，调压器输出电压一定要调为零。合闸后，电压从零缓慢增加，以防烧坏电流表。
4、调压器输入、输出端不要接反，否则会造成电源短路。输入端接在电源上，输出端接在用电设备上。 五、实验报告要求及思考题
1、根据空载实验测取的参数，计算出Z m ，r m ，X m ，cos Φ0，点绘出I 0，P 0 ，r m ，X m ，cos Φ0=f (U 2) 曲线。
2、根据短路实验取的参数，计算出Z k ，r k ，x k ，cos Φk 点绘出I k ，P k ，R k ，X k ，cos Φk =f （U k ）曲线。
3、根据负载实验测取的参数，点绘出U 2=f (I 2) 外特性。
4、空载实验时，副边ax 额定电压为110V ，但频率比额定值50Hz 高，定性分析I 0和X m 如何变化？为什么？
5、空载实验时，副边ax 误接到110V 的直流电源上，定性分析变压器会发生什么异常现象？为什么？
6、负载实验时，由于某种原因，变压器原边电压突然降低，原边电流、激磁电流、负载电流将如何变化？为什么？