变压器空载及短路实验
实验四 单相变压器的空载
实验四单相变压器的空载、短路和负载特性一、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，测取变压器的工作特性二、实验项目1、测变比K2、空载实验测取空载特性： I0=f（U0），P=f(U),cosφ=f（U）。
3、短路实验测取短路特性：Pk 、Uk、cosφk=f（Ik）。
4、负载实验（1）纯电阻负载外特性（2）电感负载外特性三、实验设备与仪器单相变压器、调压器、电气仪表、双刀开关、电阻器、电抗器。
四、实验说明（一）测变比k1、实验接线如图1-1所示。
电源开关K1、、调压器T1接至变压器T低压绕组。
变压器T高压绕组开路。
2、闭合电源开关K1。
调节变压器T低压绕组外施电压，使U︾05 UN。
3、对应于不同的外施电压U1，测量T低压绕组侧电压Uax及高压绕组外施电压UAX.。
共取数据3组，记录于表1-1中。
图中 T1——三相调压器 T——三相变压器图1-1 测变比接线图表1-1 测定单相变压器变比（二）空载实验1、实验接线图，如图1-22、实验步骤闭合开关K 1，调节调压器T 1，使变压器T 低压侧外施电压至1.2U N 。
逐次降低外施电压，每次测量空载电压U 0、空载电流I 0、空载损耗P 0，共取数据6组（包括U 0=U N 点，在该点附近测点应较密），记录于表1-2中。
图1-2 空载实验接线图（三）短路实验1、实验接线图，如图1-3图1-3短路实验接线图2实验步骤①闭合开关K ，接通电源。
逐渐增大外施电压，使短路电流升至1.1I N 。
②在（1.1~0.5）I N 范围内，测量短路功率P K ，短路电流I K ，短路电压U K 。
③共取数据5组（包括I K =I N ），记录于表1-3中。
（四）负载实验1、实验接线图，如图1-42、实验步骤（1）纯电阻负载实验（cos φ2=1）①变压器T 二次侧经开关K 2接可变电阻器R L （灯箱或变阻器）。
将负载电阻调至最大值。
空载和短路试验 (1)
5）参数计算
Zs
Us Is
U sN I1N
RS
Ps
I
2 s
PSN I12N
Xs
Z
2 s
Rs2
对T型等效电路：
R1
R2'
1 2
Rs
X1
X
' 2
1 2
Xs
6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度 时的数值。 7）若要得到低压侧参数，须折算； 8）对三相变压器，各公式中的电压、电 流和功率均为相值；
磁参数；
6）若要得到高压侧参数，须折算；
7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；
课后问题讨论
• 空载试验的目的是要测量哪几个参数？
• 为什么说空载试验所测的功率 P0 近似
为铁损？
1.3.2 短路实验
一、目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压 器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。
100%
短路电压电抗(无功)分量百分值:
us %
I1N X S U1N
100%
短路电压的大小直接反映 短路阻抗的大小，而短路阻抗 又直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度看，希望 它小些，这样可使副边电压随 负载波动小些；从限制短路电 流角度，希望它大些,相应的短 路电流就小些。
1.3变压器参数的测定
1.3.1变压器的空载试验 1.3.2变压器的短路试验
变压器负载时等效电路
X 2
X 2Βιβλιοθήκη X K X1 X 2rK r1 r2
rK r1 r2
X K X1 X 2
1.3 变压器的参数测定 U1
U2
1.3.1空载实验
4、变压器空载短路试验及特性
三、标么值：
标么值=实际值/基值 1.基值的选择： 1）通常以额定值为基准值。 2）各侧的物理量以各自侧同单位物理量的额定值 为基准； 线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基 准值； 单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相 值为基准值 3）阻抗以同侧额定相电压除以额定相电流。
2.优点： 1）不需折算： U2’*=U2’/U1N=KU2/KU2N=U2* 2）额定值的标么值等于1； 3）便于比较； 4）某些物理量的标么值相等：ZK*=ZK/ （U1N/I1N）=UK/U1N=UK* *
注意：为了便于测量和 安全起见，通常在低 压侧加电压，将高压 侧开路。
实验过程：外加电压 从额定电压开始在一 定范围内进行调节 4.计算： U1指试验时 的电源电压；U20 是指降压变压器高压 侧的电压
U 20 K U 1N I0 I 0 % 100% I1N
Zm Rm
U 1N I0 P0 2 I0 Z
2.效率：η=（P2/P1）*100% =（1-Σp/P1）*100%= • 其中：pcu= （I2/I2N）2pKN=β2 pKN pFe P0 其中
pCu
I2 2 2 ( ) PKN PKN I2N
2
P2 S N cos 2
可见，影响变压器运行效率的因素有： 1）负载的大小； 2）负载的性质； 3）铁芯的状况（p0）； 4）绕组的状况（pKN） • 效率特性： 1）轻载时…； 2）满载时…； 3）效率最高时…
2 m
Xm
R
2 m
*：（1）如为三相变压器则各公式中的电 压、电流和功率均为相值； （2）由于在低压侧做的试验，如为降压变 压器需折算到高压侧即乘以K2； （3）空载电流和空载功率必须是额定电压 时的值，并以此求取励磁参数。
实验三 单相变压器空载
实验三 单相变压器空载、短路实验一．实验目的1．掌握用实验的方法测定单相变压器。
2．学习做单相变压器空载、短路实验。
二．实验仪器及设备1．单相变压器：（旧）U e1/ U e2 =220V/55V ，I e1/I e2=0.345A/1.38A ；（新）U e1/ U e2 =127V/31.8V ，I e1/I e2=0.4A/1.6A 。
2．交流电流表： 0.5A 。
3．交流电压表： 75V 。
4．单相功率表：75V 、0.5A 、cosφ=0.5 ； 三．实验内容及操作步骤1．单相变压器短路实验 （1）实验电路如图1-3所示。
按图1-3接线，单相变压器的高压边接调压器输出U 、N 端子，低压边短路。
调压器调在零位，正确选择各电表的档位，经教师检查无误后，闭合电源。
（2）监视电流表，缓慢增加电压，使电流为单相变压器高压边的额定电流0.4A (0.345A)。
读取 电流I 电流表A ）、电压U （电压表V ）、功率P （功率表W ），并记录在电机与拖动实验报告册上。
（3）将电压调到零，关闭电源，记录室温θ。
2．单相变压器空载实验ax图1-3 单相变压器短路实验电路实验电路如图1-4所示。
（1）按图1-4接线，单相变压器的低压边接调压器输出U 、N 端子，高压边开路。
调压器调在零位，正确选择各电表的档位，经教师检查无误后，闭合电源。
（2）监视电压表，缓慢增加电压，使电压为单相变压器低压边的额定电压31.8V (55V)。
读取电流I （电流表A ）、电压U （电压表V ）、功率P （功率表W ），并记录在电机与拖动实验报告册上。
（3）逐渐减小电压U ，读取电流I （电流表A ）、电压U （电压表V ），至电压U=0V 为止。
共测5～6点。
读取的数据并记录在电机与拖动实验报告册上。
四、实验报告要求 1．根据空载实验数据：（1）画出空载特性U 0=f(I 0)的曲线。
（2）计算额定时的空载参数：励磁阻抗 Zm’= U 0 /I 0 励磁电阻Rm’= P 0 /（I 0）2 励磁电抗Xm’=((Zm)2-(Rm)2)1/2折算到单相变压器高压边：Zm=K 2 Zm’ Rm=K 2 Rm’ Xm=K 2 Xm’。
变压器空载与短路实验
表2-2
序号
1 2 3 4 5 6
实 验数据
U（V）
I（Hale Waihona Puke ）P（W）计算数据
cos k
六、注意事项 1.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功 率表的合理布置。 2.短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻 变化。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表，选 择方法同空载实验。
实验步骤：
1）断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向 旋转到底，即使输出电压为零。
2）合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电 源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为 止。在0.5~1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK， 共取6~7组数据记录于表2-2中，其中I=IK的点必测。 并记录实验时周围环境温度（℃）。
3）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U0、I0、P0，共取6~7组 数据，记录于表2-1中。其中U=UN的点必须测， 并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的 变化，在UN以下测取原边电压的同时测取副边 电压。
4）测量数据以后，断开三相电源，以便为下次 实验作好准备。
实验步骤： 1）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。变压器T额定容量PN=77W， U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4A。 2）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=1.2UN。
四、实验设备及仪器 1.系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、 交流电流表）。 2.功率及功率因数表。 3.三相组式变压器或单相变压器。
五、实验方法 1.空载实验
实验三 单相变压器空载和短路实验
上海开放大学电气传动技术及应用实验三单相变压器空载和短路实验实验报告分校：_____ ______班级：__________________学生姓名：__________________学号：__________________实验成绩：__________________批阅教师：__________________实验日期年月日实验三单相变压器空载和短路实验一、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、实验项目1、空载实验测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。
3、负载实验（选做）（1）纯电阻负载保持U1=U N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。
（2）阻感性负载保持U1=U N，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。
三、实验方法1、实验设备2、屏上排列顺序D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43图3-1 空载实验接线图3、空载实验1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图3-1接线。
被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 P N =77W ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =0.35/1.4A 。
变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。
2）选好所有电表量程。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。
3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。
调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0=1.2U N ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2U N 的范围内，测取变压器的U 0、I 0、P 0。
4）测取数据时，U=U N 点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。
最新实验三 单相变压器空载和短路实验
实验三单相变压器空载和短路实验上海开放大学电气传动技术及应用实验三单相变压器空载和短路实验实验报告分校：_____ ______班级：__________________学生姓名：__________________学号：__________________实验成绩：__________________批阅教师：__________________实验日期年月日实验三单相变压器空载和短路实验一、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、实验项目1、空载实验测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。
2、短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。
3、负载实验（选做）（1）纯电阻负载保持U1=U N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。
（2）阻感性负载保持U1=U N，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。
三、实验方法1、实验设备2、屏上排列顺序D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D433、空载实验1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图3-1接线。
被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 P N =77W ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =0.35/1.4A 。
变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。
2）选好所有电表量程。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。
3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。
调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0=1.2U N ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2U N 的范围内，测取变压器的U 0、I 0、P 0。
4）测取数据时，U=U N 点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。
变压器试验
第三章变压器实验实验一单相变压器一．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U O=f(I O)，P O=f(U O)。
2.短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K)。
3.负载实验(1)纯电阻负载保持U1=U1N，=1的条件下，测取U2=f(I2)。
(2)阻感性负载保持U1=U1N，=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方） 4．三相可调电阻900Ω（MEL-03） 5．波形测试及开关板（MEL-05） 6．三相可调电抗（MEL-08）五．实验方法1．空载实验实验线路如图3-1变压器T 选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。
实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。
A 、V 1、V 2分别为交流电流表、交流电压表。
具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。
若设备为MEL-Ⅰ系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表，量程可根据需要选择；若设备为MEL-Ⅱ系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择。
仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。
若电压表只有一只，则只能交替观察变压器的原、副边电压读数，若电压表有二只或三只，则可同时接上仪表。
W 为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独的组件（MEL-20或MEL-24），接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。
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1）按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图3-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止，在(0.2～1.1)IN范围内测取变压器的UK、IK、PK。
PK（W）
cosφK
四、实验结果及总结
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
学生实验报告
开课学院及实验室：实验中心2014 年6月4日
学院
机电
年级、专业、班
姓名
学号
实验课程名称
电机学实验
成绩
实验项目名称
实验三 变压器空载及短路实验
指导
教师
一、实验目的
二、实验步骤
三、实验过程原始记录
四、实验பைடு நூலகம்果及总结
一、实验目的
通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
二、实验步骤
1、空载实验
3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2UN 的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。
4）测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表3-1中。
5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表3-1中。
4）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表3-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。
图3-1 空载实验接线图
图3-2 短路实验接线图
三、实验过程原始记录
表3-1
序号
实验数据
计算数据
U0(V)
I0(A)
P0(W)
UAX(V)
cosφ0
表3-2室温℃
序号
实验数据
计算数据
UK（V）
IK（A）
1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图3-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77W，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。
2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。