变压器效率效率??p2?100% p1三．实验设备
1．交流电压表、交流电流表、功率表
2．EEL—17B组件（含变压器36Ｖ／220Ｖ）或EEL—Ⅴ主控制屏 3．白炽灯220Ｖ／40Ｗ或可调电阻 4．调压器（输出可调交流电源）
四．实验内容
1．测绘变压器空载特性 实验电路如图9-2所示，将变压器的高压绕组（副边）开路，低压绕组（原边）与调压器输出端连接。
确认三相调压器处在零位（逆时针旋到底位置）后，合上电源开关，调节三相调压器输出
220V.?V1A1?u2V2?36V/1.4A图 9-2 图 31-2u1?220V/0.227A电压，使Ｕ１从零逐次上升到1.2倍的额定电压（1.2×36Ｖ），分别记下各次测得的Ｕ１、Ｕ２０和Ｉ１０数据，记入表9-1，绘制变压器的空载特性曲线。
表9-1 U10 I10 U20 0 40V 2．测绘变压器外特性并测试变压器参数
实验电路如图9-3所示，变压器的低压绕组与调压器输出端连接，高压绕组接
.?W220V?1A1AaA2?u2V2?V1?图 31－3图 9-3 u1Xx?220V/0.227A36V/1.4A36V/1.4A 220V/0.227A 220V、40Ｗ的白炽灯组负载（或可调电阻）。将调压器手柄置于输出电压为零的位置，
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然后合上电源开关，并调节调压器，使其输出电压等于变压器低压侧的额定电压36Ｖ，分别测试负载开路及逐次增加负载（并联白炽灯）至额定值（I2Ｎ＝0.227A），分别记下五个仪表（见图9－3）的读数，记入表9-2，绘制变压器外特性曲线。
表9-2 U1 I1 P1 U2 I2 36V 36V 3、断开电源，拆开电路接线。 用万用表Ｒ×１档测出原、副绕组的电阻Ｒ１和Ｒ２。数据记录表9-3
表9-3 R1 R2 五．实验注意事项
1．本实验是将变压器作为升压变压器使用，并调节调压器提供原边电压U1，故使用调压器时应首先调至零位，然后才可合上电源，此外，必须用电压表监视调压器的输出电压，防止被测变压器输出过高电压而损坏实验设备，且要注意安全，以防高压触电。
2.遇异常情况，应立即断开电源，待处理好故障后，再继续实验。
六．预习思考题
1．为什么空载实验将低压绕组作为原边进行通电实验？此时，在实验过程中应注意什么问题？
答：根据变压器的电磁感应原理，不论在原边或副边做实验，结果都是相同的。所以具体在哪边做要看电压和电流的大小而定，如空载试验要加额定电压，就在低压侧做，低压电压低，方便。短路试验要加额定电流，就在高压侧做，高压电流小，方便。
从安全的角度出发，低压绕组加额定电压比高压绕组加额定电压要安全些。1.注意人身安全；2.注意仪表安全（选择合适的量程）
2．什么是变压器的空载特性？如何测绘？从空载特性曲线如何判断变压器励磁性能的好坏？
3．什么是变压器的外特性？如何测绘？从外载特性曲线上如何计算变压器的电压调整率？
4.为什么变压器的励磁参数一定是在空载实验加额定电压的情况下求出？
七．实验报告
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1．根据表9-1数据，绘出变压器的空载特性曲线 2．根据表9-2数据，绘出变压器的外特性曲线
3．计算变压器的变压比、变流比、铜损、铁损、效率、一次侧功率因数cos?1。 4．计算变压器的电压调整率
?U％?5.心得体会及其它
U20?U2N?100％
U20实验十 正弦稳态交流电路相量的研究
一．实验目的
１．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 ２．掌握ＲＣ串联电路的相量轨迹及其作移相器的应用。 ３．掌握日光灯线路的接线。
i u R uR uC
? UR? I-jXC ? UC? U图10—1
４．理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二．原理说明
１．在单相正弦交流电路中，用交流电流表则得各支中的电流值，用交流电压表
测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即：
??0和?U??0 ?I?的激励下，U?与U?保２．如图10—１所示的ＲＣ串联电路，在正弦稳态信号URC?,U?的相量轨迹是一个半园，U?与U?持有９０°的相位差，即当阻值Ｒ改变时，URCR三者形成一个直角形的电压三角形。Ｒ值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。?
３．日光灯线路如图10—3所示，图中Ａ是日光灯管，Ｌ是镇流器，Ｓ是启辉器，Ｃ是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cosφ值）。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
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三．实验设备
1．交流电压、电流、功率、功率因素表 2．三相调压输出?
3．EEL—04组件，30Ｗ镇流器，400V／4μＦ电容器，电流插头（或EEL—17） 4．30Ｗ日光灯（左面板上侧）
5．EEL—05组件40Ｗ220Ｖ白炽灯（或EEL—17）
四．实验内容
1．用两只220Ｖ，40Ｗ的白炽灯泡和３０Ｗ的日光灯电容器组成加图10—1所示的实验电路，按下闭合按钮开关调节调压器至220Ｖ，验证电压三角形关系，记录数据填入表10—1。
表10—1
测 量 值 U(V) UR(V) UC(V) 数 据 整 理 U?U 2R2CU2 ?,U?，U?是否UCR组成直角三角形 2．日光灯线路接线与测量
按图10—2组成线路，经指导教师检查后按下闭合按钮开关，调节自耦调压器的
* * W A i uL L A S V u 图10—2
输出至220Ｖ，使日光灯启辉点亮，测量功率Ｐ，电流Ｉ，电压U、UL、UA等值，验证电压、电流相量关系。记录数据填入表10—2
表10—2 测 量 数 值 P(W) I(A) U(V) UL(V) UA(V) 计 算 值 cos? r(?) 3．并联电路——电路功率因数的改善? 按图10—3组成实验线路
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* * W i iL uL L A S iC V u 图10—3
经指导老师检查后，按下绿色按钮开关调节自耦调压器的输出调至220Ｖ，记录功率表，电压表读数，通过一只电流表和三个电流取样插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行两次重复测量。记录数据填入表10—3
表10—3 电容值 (?F) P(W) 测 量 数 值 U(V) I(A) IL(A) IC(A) 计 算 值 cos? 五．实验注意事项 １．功率表要正确接入电路，读数时要注意量程和实际读数的折算关系。 ２．线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。
六．预习思考题
１．参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理
２．在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？
３．为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？
４．提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？
七．实验报告
１．完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。
２．根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。 ３．讨论改善电路功率因数的意义和方法。? ４．装接日光灯线路的心得体会及其他。
实验十一 RLC串联谐振电路的研究
一．实验目的
1．学习用实验方法绘制Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路的幅频特性曲线。
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