实验5 单相变压器的参数测定
一、 实验目的
1、通过空载和短路实验测量变压器的变比和相关参数。 2、通过负载实验测量变压器的运行特性。 二、预习重点
1、单相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侧？为什么？
2、在空载和短路实验中，各种测量仪表怎样连接才能保证测量误差最小？为什么？
3、怎样测量变压器的铁耗和铜耗？ 三、实验内容
1、单相变压器空载实验 2、单相变压器短路实验 四、实验设备
1、交流电机实验系统； 2、自制单相变压器； 3、三相自藕调压器；
4、功率表、电流表、电压表。 五、实验步骤
1、单相变压器空载实验
交流电机实验系统见图5-1所示。
图5-1 交流电机实验系统
实验电路原理接线图见图5-2所示。
图5-2 单相变压器空载实验原理接线图
单相变压器铭牌：额定容量PN=1KW，U1N/U2N=380V/220V，I1N/I2N=2.6 A/4.5 A （1）按照图5-2进行接线，单相变压器二次端接电源，一次端断开。闭合开关QS1、QS2，按下主机启动按钮；调节调压器，使变压器空载电压达到U0=1.2UN。
（2）逐渐降低电源电压，在1.2~0.5UN的范围内，测量变压器的U0、I0、P0记录于下表中。其中U0=UN点必须测量，且在该点附近测试点应密集一些。为了计算变压器的变比，在UN点以下测量一次电压U0的同时测量二次电压。实验完毕，按下主机停止按钮、断开QS2。实验数据填入表5-1中（注：使用1A电流表，功率表cosф=0.2）。
表5-1 单相变压器空载实验数据表
序号 U0（V） 1 2 3 4 5 6 实 验 数 据 I0（A） P0（W） V2（V） 计算数据 cosφ0 2、单相变压器短路实验
实验电路原理接线图见图5-3所示。
图5-3 单相变压器短路实验原理接线图
（1）按照图5-3进行接线，单相变压器一次端接电源，二次端直接短接。
（2）闭合开关QS2，按下主机启动按钮；调节调压器，逐渐增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止。在0.5~1.1 IN范围内测取变压器的Uk、Ik、Pk填入表5-2中，
0
其中Ik=IN点必须测量（注：使用10A电流表），同时记录实验时的环境温度θ（C）。实验完毕，按下主机停止按钮、断开QS2。
表5-2 单相变压器短路实验数据表 室温θ= C
0
序号 实 验 数 据 Uk（V） Ik（A） Pk（W）
1
2
3
4
5
6
3、单相变压器负载实验
实验电路原理接线图见图5-4所示。
计算数据 cosφk
图5-4 单相变压器负载实验原理接线图
（1）按照上图进行接线，变压器一次端连接电源端，二次侧接负载（灯箱）。
‘
（2）在开关K/（灯箱上的开关）断开的情况下，闭合开关QS2，按下主机启动 按钮；调节调压器，使电压表的指示值为230V。合开关K/，通过改变灯箱负载的大小，逐渐增加负载的电流值，使电流值在1.0~4.5A范围内任意取6个值，同时将对应的电压值填入表5-3中，实验完毕，按下主机停止按钮，断开QS2、QS1（注：使用10A电流表）。
表5-3 单相变压器负载实验数据表
U I 230V 0 注意：每一次实验开始前，都要检查调压器，确保在零位；实验结束，都要把调压器“回零”。实验完毕，关闭所有电源！ 六、实验报告要求
1、计算变比K；
2、根据P0、U0、I0，计算出zm、rm、xm； 3、根据Pk、Uk、Ik，计算出zk、rk、xk；
4、根据实验数据和计算数据绘制空载的特性曲线U0=f（I0）、P0= f（U0）、 cosφ0= f（U0）以及负载特性曲线U=f（I）。 式中；
co?s0?P0 U0I0七、思考题
1、请解释，负载变大是何含义？在负载实验时，为何负载变大时电压减小？ 2、在测量短路、空载数据时，为何电流表位置不同？ 八、数据处理
1、计算变比 从空载实验测得的变压器一、二次电压值（UN以下的）数据中任取三组数据，分别计算变比，然后取其算术平均值作为变压器的变比K。
K?U1 U22、计算励磁参数 从空载实验中或空载特性曲线上，查出对应于U0=UN时的I0
和P0值，由下式计算出励磁参数
/rm?P02I0
/zm?U0 I0//2/2xm?zm?rm
折算到高压侧：
/ xm?K2xm/ zm?K2zm/ rm?K2rm3、计算短路参数 从短路实验中或短路特性曲线上，查出短路电流Ik=IN时的Uk
和Pk，由下式算出实验环境温度为θ（0C）时的短路参数。
zk?2xk?zk?rk2
UkIk
rk?Pk 2Ik由于短路电阻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度750C时的阻值。
rk750C?rk?22zk75?r?x 00kCk75C234.5?75234.5??
式中234.5为铜导线的温度系数；若采用铝导线，该系数为228。
实验6 三相变压器的参数测定
一、实验目的
1、通过空载、短路实验等，测定三相变压器的变比和参数； 2、通过负载实验，测定三相变压器的运行特性。