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三相变压器--变压器及电机实验

点击次数：   更新时间：2017-05-02 10:32     来源：未知 分    享:
　一．实验目的
1．通过空载和短路实验，测定三相变压器的变比和参数。
2．通过负载实验，测取三相变压器的运行特性。
二．预习要点
1．如何用双瓦特计法测三相功率，空载和短路实验应如何合理布置仪表。
2．三相芯式变压器的三相空载电流是否对称，为什么？
3．如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。
4．变压器空载和短路实验应注意哪些问题？电源应加在哪一方较合适？
三．实验项目
1．测定变比。
2．空载实验：测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosj0=f(U0)。
3．短路实验：测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosjK=f(IK)。
4．纯电阻负载实验：保持U1=U1N，cosj2=1的条件下，测取U2=f(I2)。
四．实验设备及仪器
1．交流电压表、电流表、功率、功率因数表
2．三相可调电阻器
3．三相变压器
五．实验方法
1．测定变比

实验线路如图2-4所示，被试变压器选用三相芯式变压器，
a．在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并合理选择各仪表量程。
b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=0.5UN，测取高、低压线圈的线电压U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1、U2U1.2V1、U2V1.2W1、U2W1.2U1，记录于表2-6中。
表2-6
U（V） KUV U（V） KVW U（V） KWU K=1/3(KUV
+KVW+KWU)
U1U1.1V1 U2U1.2V1 U1V1.1W1 U2V1.2W1 U1W1.1U1 U2W1.2U1
                   
KUV= U1U1.1V1/U2U1.2V1
KVW= U1V1.1W1/U2V1.2W1
KWU= U1W1.1U1/U2W1.2U1
2．空载实验
实验线路如图2-5所示，实验时，变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。
A、V、W分别为交流电流表、交流电压表、功率表。功率表接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。

a．接通电源前，先将交流电源调到输出电压为零的位置。合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压UO=1.2UN。
b．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5UN的范围内，测取变压器的三相线电压、电流和功率，共取6~7组数据，记录于表2-7中。其中U=UN的点必须测，并在该点附近测的点应密些。
c．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
表2-7
序
号		 实   验   数   据 计  算  数  据
U0(V) I0(A) PO(W) UO
(V)		 IO
(A)		 PO
(W)		 cosj0
U2U1.2V1 U2V1.2W1 U2W1.2U1 I2U10 I2V10 I2W10 PO1 P02
1                        
2                        
3                        
4                        
5                        
6                        
3．短路实验

实验线路如图2-6所示，变压器高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
接通电源前，将交流电压调到输出电压为零的位置，接通电源后，逐渐增大电源电压，使变压器的短路电流IK=1.1IN。然后逐次降低电源电压，在1.1～0.5IN的范围内，测取变压器的三相输入电压、电流及功率，共取4～5组数据，记录于表2-8中，其中IK=IN点必测。实验时，记下周围环境温度（0C），作为线圈的实际温度。
表2-8     θ=        OC
序号 实    验   数    据 计  算  数  据
UK（V） IK（A） PK（W） UK
（V）		 IK
（A）		 PK
（W）		 cosjK
  U1U1.1V1 U1V1.1W1 U1W1.1U1 I1U1 I1V1 I1W1 PK1 PK2
1                        
2                        
3                        
4                        
5                        
4．纯电阻负载实验
实验线路如图2-7所示，变压器低压线圈接电源，高压线圈接负载电阻RL，RL选用三只1800Ω电阻（NMEL-03中的900Ω和900Ω相串联）。
a． 将负载电阻RL调至最大，接通电源，调节交流电压，使变压器的输入电压U1=U1N。

b．在保持U1=U1N的条件下，逐次增加负载电流，从空载到额定负载范围内，测取变压器三相输出线电压和相电流，共取5～6组数据，记录于表2-9中，其中I2=0和I2=IN两点必测。
表2-9    UUV=U1N=      V  ；cosj2=1
序
号		 U（V） I（A）
U1U1.1V1 U1V1.1W1 U1W1.1U1 U2 I1U1 I1V1 I1W1 I2
1                
2                
3                
4                
5                
六．注意事项
在三相变压器实验中，应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。做短路实验时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。
七．实验报告
1．计算变压器的变比
根据实验数据，计算出各项的变比，然后取其平均值作为变压器的变比。

2．根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数
(1) 绘出空载特性曲线U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosφ0=f(U0) 。
式中

 


(2)计算激磁参数
从空载特性曲线查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由下式求取激磁参数。

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(IK)，PK=f(IK)，cosjK=f(IK)。
式中


                                    
 
（2）计算短路参数
从短路特性曲线查出对应于IK=IN时的UK和PK值， 并由下式算出实验环境温度qOC时的短路参数

折算到低压方

换算到基准工作温度的短路参数为和，计算出阻抗电压。



IK=IN时的短路损耗PKN=3I
4．利用由空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器的“Γ”型等效电路。
5．变压器的电压变化率ΔU
1）根据实验数据绘出cosj2=1时的特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率ΔU。

2）根据实验求出的参数，算出I2=IN，cosj2=1时的电压变化率ΔU
 
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