. . 页脚 实验报告
课程名称： 电机与拖动 指导老师： 卢琴芬 成绩： 实验名称： 单相变压器 同组学生：雪成 文鑫 一、实验目的和要求（必填） 二、实验容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
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U0=f(I0), P0=f(U0)。 2． 短路实验 测取空载特性UK=f(IK), PK=f(UK)。 3． 负载实验 (1）纯电阻负载 保持U1=U1N, cos φ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验线路及操作步骤
1.空载试验 实验线路如图3－1所示，被试变压器选用DT40三相组式变压器，实验用其中的一相，其额定容量PN=76W，U1N/ U2N=220/55V，I1N/I2N=0．345/1．38A。变压器的低压线圈接电源，高压线圈开路。接通电源前，选好所有电表量程，将电源控制屏DT01的交流电源调压旋钮调到输出电压为零的位置，然后打开钥匙开头，按下DT01面板上“开”的按钮，此时变压器接
专业：电子信息工程： . . 页脚 入交流电源，调节交流电源调压旋钮，使变压器空载电压U0=1．2 UN，然后，逐次降低电源电压，在1．2～0．5UN的围，测取变压器的U0、I0、 P0共取6－7组数据，记录于表2－1中，其中U=UN的点必测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在UN以下测取原方电压的同时，测出副方电压，取三组数据记录于表3－1中。
图3－1 空载实验接线图 COSφ2=1 U1= UN= 220 伏 序 号 实 验 数 据 计算数据 U0（V） I0（A） P0（W） UAX（V） COSφ0 1 66.08 0.145 3.38 257.1 0.36 2 60.46 0.119 2.90 240.1 0.40 3 57.75 0.109 2.62 230.2 0.43 4 55.05 0.099 2.40 219.5 0.45 5 52.00 0.091 2.14 207.2 0.47 6 46.35 0.076 1.73 184.2 0.50 7 35.54 0.057 1.09 141.5 0.55 8 22.26 0.041 0.48 87.62 0.56 9 11.03 0.029 0.14 43.65 0.43
2．短路实验：
相三调压器
V
WAVAA
Xa
xBC. .
页脚 实验线路如图3－2所示： 变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。接通电源前，先将交流调压旋钮调到输出电压为零的位置，选好所有电表量程，按上述方法接通交流电源，逐次增加输入电压，直至短路电流等于1．1 IN为止，在0．5～1．1 IN围测取变压器的 UK、IK、 PK，共取4～5组数据记录于表2－2中，其中I= IK的点必测。并记下实验时周围环境温度θ（℃）。
序 号 实 验 数 据 计算数据 UK（V） IK（A） PK（W） COSφK 1 7.93 0.107 0.40 0.43 2 12.31 0.164 0.87 0.42 3 16.14 0.215 1.49 0.43 4 19.60 0.259 2.19 0.43 5 23.45 0.308 3.10 0.43 6 26.58 0.345 3.95 0.43 7 29.44 0.382 4.77 0.42 3．负载实验 实验线路如图3－3所示：
变压器高压线圈接电源，低压线圈经过开关S1，接到负载电阻RL。RL选用DT20，开关S1
选用DT26。
接通电源前，将交流电源调节旋钮调到输出电压为零的位置，负载电阻调至最大，然后合
VWAA
A
Xa
xBC
三相调压器
图3－3 负载实验接线图
a
x 2A
2V1SLR1A1V. .
页脚 上S1，按下接通交流电源的按钮，逐渐升高电源电压，使变压器输出电压U1=UN，在保持U1=UN
的条件下，逐渐增加负载电流，即减少负载电阻RL的阻值，从空载到额定负载的围，测取
变压器的输出电压U2和电流I2，共取5～6组数据，记录于表3～3中，其中I2=0和I2= I2N
两点必测。
序 号 U（V） I（A） 0 55.12 0 1 54.26 0.237 2 53.44 0.296 3 53.27 0.344 4 53.01 0.431 5 52.89 0.743 6 52.46 0.860 7 52.23 1.204 51.97 52.02 1.382
五、实验数据记录与分析 1.计算变比 K=（257.1/66.08+230.2/57.75+219.5/55.05）3=3.95 2. 绘出空载特性曲线和计算激磁参数
00.050.10.150.2-20020406080I0/AU0/VU0=f(I0)02040608001234U0/VP0/WP0=f(U0)0204060800.350.40.450.50.550.6
U0/Vcoscos=f(U0). .
页脚 计算激磁系数 U0=55.05V；I0=0.099A；P0=2.40
220020
0
mmmIUm
IPm
rZXzr
得 Rm=240Ω Zm=556Ω Xm=495Ω 3. 绘出短路特性曲线和计算短路参数
计算短路参数： Ik=0.345A; Uk=26.58V; Pk=3.95W; T0=26°C
2'2''''
2KKKI
PK
IUK
rZXrZKKKK
得 Zk’=77Ω Xk’=69.5Ω rk’=33.2Ω
00.10.20.30.4-10010203040Ik/AUk/VUk=f(Ik)00.10.20.30.4-10123456Ik/AP/WP=f(Ik)0.10.20.30.40.10.20.30.40.5Ik/Acoscos=f(Ik). .
页脚 折算到低压侧
2'2'2'
KXK
KrK
KZK
KK
K
XrZ
（K=3.95）
得 rk=2.13Ω Xk=4.45Ω
2275755.2347505.23475KCkCKKCKXrZrr
（T=26°C）
得 rk=2.53Ω Zk=5.12Ω
%100%100%10027575NKNNCKNNCKNUXIKUrIrKUZIKUUR
得 Uk=12.8% Ukr=6.3% Ukx=11.14% Pkn= IN2 rK75℃=4.8W 4.低压侧“Г”型等效电路
Rk 2.53Ω Rm 240Ω Zl‘ Xm 495Ω Xk 4.45Ω 2
3
5 V1
I1
4 . .
页脚 5. 变压器的电压变化率Δu
由特性曲线计算%10020220UUUu=5.4% 由实验参数计算Δu)sincos(2221kkUU=6.3% 实验参数计算得结果略大一点，近似相同 感性负载的电压变化率较大，输出电压较低 容性负载的电压变化率较小，输出电压较高 6. 绘出被试变压器的效率特性曲线
（1）用间接法算出COSφ2= 0.8 不同负载电流时的变压器效率 表3－5 COSφ2= 0.8 P0= 2.35 W PKN 4.8 W I*2 （A） P2 （W） η 0.2 12.1 0.827
0.4 24.3 0.886
0.6 36.4 0.899 0.8 48.6 0.9 1.0 60.7 0.895 1.2 72.9 0.887
00.511.50102030405060I2/AU2/VU2=f(I2)