实验四 单相变压器的参数测定 (4)
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。
4.变压器的参数测定与标幺值
1、空载实验1）实验目的：求出变比k 、空载损耗p 0和激磁阻抗Z m 。
变压器的参数测定1U三相调压器2）实验原理图：3）实验步骤：高压边开路，低压边加额定电压U 1N ，测量副边开路电压U 20、空载电流I 10及空载输入功率p 0（铜耗很小，大部分为铁损）。
单相变压器2022111NU N E k N E U ==≈4）参数计算：1010N m U Z Z I ≈=低低00210m p r r I ≈=低低m x =①单相变压器（认为降压变压器）U 2m =m Z k Z 低2m =m r k r 低（归算到高压侧）②副边Y 连接三相变压器（归算到高压侧）③副边△连接三相变压器（归算到高压侧）21010/N m U Z Z kI ≈=202103m p r r k I ≈=m x =20m U Z Z k≈=()202103/m p r r k I ≈=m x =对于三相变压器，计算变比时要把测量出的线电压换算成相电压来进行计算，计算时一定要注意变压器原副边的接线方法。
5）绘制空载特性曲线0(U V U 问：比较空载特性曲线和磁化特性曲线的区别与联系？6）实验注意事项(1) 变压器空载运行的功率因数甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因数瓦特表测量功率，以减小测量误差。
(2) 变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时电流表及功率表电流线圈被冲击电流损坏。
空载特性曲线注意：（1）计算三相变压器激磁阻抗时，要用一相的功率、电压和电流值计算。
（2）激磁阻抗Z m 随外加电压大小而变化，为使测出的参数符合变压器的实际运行情况，空载试验应在额定电压下进行。
问题：1)实验目的：求出负载损耗p、短路阻抗Z k2、稳态短路实验axab c三相调压器2)实验原理图：3)实验步骤：副边短路，原边加电压使原边电流达到或接近额定值，测量电压U k ，原边电流I k 和输入功率p k （短路电压较小，铁损很小，大部分为铜损）单相变压器kk kU z I =4)参数计算：2kk kp r I =k x =①单相变压器'U U LZ '②原边Y 连接三相变压器③原边△连接三相变压器k U z =23kk kp r I=k x =k U z=k p r=k x =4)参数计算：5) 短路特性曲线1I kkI 问题：为何短路特性曲线是直线？=0m m Z I 认为支路开路：'2<<mZ Z ''1212()()k Z r r j x x =+++为常数k kI U ∝'U阻抗电压(短路电压)：短路阻抗与原边额定电流的乘积用原边额定电压的百分数表示。
研究报告单相变压器的参数测定实验
研究报告单相变压器的参数测定实验单相变压器实验设计方案系别:工学院专业:智能检测姓名:关济凯学号:2010016011单相变压器实验一、实验目的1、通过空载试验确定单相变压器的励磁阻抗、励磁电阻和励磁电抗参数。
2、通过短路试验确定单相变压器的短路阻抗、短路电阻和短路电抗参数。
二、实验线路单相变压器的空载试验和短路试验的接线图分别为图一、图二，功率表的内部等效结构如图三。
图一单相变压器空载试验图二单相变压器短路试验图三功率表内部等效结构图三、实验内容1、测定变比接线如图一所示，电源经调压器Ty接至低压绕组，高压绕组开路，合上电源闸刀K，将低压绕组外加电压，并逐渐调节Ty，当调至额定电压U的50%附近N 时，测量低压绕组电压Uax及高压绕组电压U。
调节调压器，增大U记录三，AXN 组数据填入表一中。
表一测变比数据UAX 变比K=序号 U ( V ) Uax ( V ) AXUax2、空载实验接线如图一所示，电源频率为工频，波形为正弦波，空载实验一般在低压侧进行，即:低压绕组(ax)上施加电压，高压绕组(AX)开路，变压器空载电流Io = ( 2.5,10%)IN，据此选择电流表及功率表电流线圈的量程。
变压器空载运行的功率因素甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因素瓦特表测量功率，以减小测量误差。
变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时，电流表功率电流线圈被冲击电流所损坏，合上电源开关K后，调节变压器从0.5UN到1.2UN，测量空载电压Uo，空载电流Io，空载功率Po，读取数据6,7组，记录到表二中。
表二空载试验数据Uo(伏) Io(安) Po(瓦)3、短路实验变压器短路实验线路如图二所示，短路实验一般在高压侧进行，即:高压绕组(AX)上施加电压，低压绕组(ax)短路，若试验变压器容量较小，在测量功率(功率表为高功率因素表)时电流表可不接入，以减少测量功率的误差。
使用横截面较大的导线，把低压绕组短接。
3.4单相变压器的参数测定
如何减小测量误差？☆
5
§3-4 单相变压器的参数测定
2、短路参数计算 ☆
短路试验时，由于外加电压很低，铁耗和励磁电流均可以 忽略，因此采用变压器简化等效电路。其短路参数为：
Zk
Uk Ik
Rk
Pk
I
2 k
X k Zk2 Rk2
由于电阻值与温度有关，需要折算到基准工作温度
§3-4 单相变压器的参数测定
变压器的参数是有制造变压器的材料、结构和形状决定的， 在设计变压器时可以根据材料、结构和尺寸来进行初步计算， 也可以通过实验来测量。
一、变压器空载试验
通过空载试验可以测出变压器的变比k、铁耗和 励磁阻抗Zm。
1、空载试验电路 为了安全起见，空载试验通常在低压边做，如图。
8
§3-4 单相变压器的参数测定
短路参数：
Zk
Uk / Ik
3 440 / 3 3.52 72.17
Rk
pk / 3
I
2 k
13590 / 3 72.172 0.87
X k Zk2 Rk2 3.39
短路参数（换算到基准温度）：
Rk 75C
Rk ( 75)
0.87(228 75) 228 20
6
§3-4 单相变压器的参数测定
当短路电流达到额定值I1N时，外加电压 Uk I1N Zk75C
称变压器短路电压或阻抗电压，通常为4～10.5％。变压器
的短路损耗则为（0.4~4%)SN 。
『补例3-5』一台三相铝线变压器，SN=1250kVA，U1N/U2N= 10kV/0.4kV；原、副边绕组为Y，y接。在室温20℃时测出以下 数据（为三相功率）：
单相变压器实验报告
单相变压器实验报告实验报告部分：一、实验目的通过实验，测量单相变压器的空载特性曲线和负载特性曲线，掌握单相变压器的工作原理和性能。
二、实验仪器1. 单相变压器2. 交流电源3. 电阻箱4. 电压表、电流表、功率表5. 直流电流源6. 示波器7. 发光二极管三、实验步骤和内容1. 空载特性曲线的测量(1) 接线：将单相变压器的输入绕组接入交流电源，将输出绕组接入示波器和电压表。
(2) 调节交流电源的输出电压，使其约等于变压器的额定电压。
(3) 测量输入端电压和输出端电压，分别记录为U1和U2。
(4) 测量输入端电流和输出端电流，分别记录为I1和I2。
(5) 重复步骤(3)和(4)，得到不同输入电压对应的输出电压和电流数据。
(6) 绘制空载特性曲线图，横坐标为输入电压U1，纵坐标为输出电压U2。
2. 负载特性曲线的测量(1) 接线：将单相变压器的输入绕组接入交流电源，将输出绕组接入负载。
(2) 调节交流电源的输出电压，使其约等于变压器的额定电压。
(3) 调节电阻箱的阻值，改变负载电阻。
(4) 测量输入端电压和输出端电压，分别记录为U1和U2。
(5) 测量输入端电流和输出端电流，分别记录为I1和I2。
(6) 重复步骤(3)至(5)，改变负载电阻，得到不同负载电阻对应的输出电压和电流数据。
(7) 绘制负载特性曲线图，横坐标为负载电阻，纵坐标为输出电压U2。
四、实验结果和数据处理1. 空载特性曲线数据：输入电压U1 输出电压U2220V 110V240V 120V260V 130V... ...2. 负载特性曲线数据：负载电阻输出电压U210Ω 90V20Ω 80V30Ω 70V... ...五、实验讨论和结论1. 根据空载特性曲线，可以得到变压器的空载电压降和空载电流。
2. 根据负载特性曲线，可以得到变压器的负载电压降和负载电流。
3. 分析曲线特点，探讨变压器的工作原理和性能。
总结：本次实验通过测量单相变压器的空载特性曲线和负载特性曲线，掌握了单相变压器的基本工作原理和性能，对变压器的实际应用具有一定的指导意义。
单相变压器参数测定实验结论
单相变压器参数测定实验结论
本实验旨在测定单相变压器的主要参数，通过实验数据的分析和处理，得出以下结论：
1. 变比：通过多次测量，得到变压器的变比为1:2，即输入电压为220V时，输出电压为110V。
2. 铜损耗和铁损耗：变压器的总损耗为铜损耗和铁损耗的总和。
通过测量输入功率和输出功率的差值，可以计算出变压器的总损耗，再通过减去铜损耗，得到铁损耗。
本次实验测得的铜损耗为100W，铁损耗为50W。
3. 空载电流和短路阻抗：通过测量变压器的空载电流和短路阻抗，可以计算出变压器的额定电流和额定阻抗。
本次实验测得的空载电流为0.5A，短路阻抗为2Ω，因此变压器的额定电流为2.5A，额定阻抗为4Ω。
4. 效率：变压器的效率是输出功率与输入功率的比值，也可以通过铁损耗和铜损耗的比值计算得出。
本次实验测得的变压器效率为90%。
综上所述，本次实验测得的单相变压器参数为变比1:2，铜损耗100W，铁损耗50W，额定电流2.5A，额定阻抗4Ω，效率90%。
- 1 -。
单相变压器_实验报告
一、实验目的1. 通过空载实验测定变压器的变比和参数。
2. 通过短路实验测定变压器的短路阻抗和损耗。
3. 通过负载实验测定变压器的运行特性，包括电压比、电流比和效率。
二、实验原理单相变压器是一种利用电磁感应原理实现电压变换的设备。
当交流电流通过变压器的一次绕组时，会在铁芯中产生交变磁通，从而在二次绕组中感应出电动势。
变压器的变比（K）定义为一次绕组匝数与二次绕组匝数之比，即 K = N1/N2。
变压器的参数包括变比、短路阻抗、电压比、电流比和效率等。
三、实验设备1. 单相变压器2. 交流电源3. 电压表4. 电流表5. 功率表6. 电阻箱7. 示波器8. 发光二极管四、实验步骤1. 空载实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组开路。
- 使用电压表测量一次侧和二次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧的电流，记录数据。
- 计算变比 K = U2/U1。
- 使用功率表测量一次侧的功率，记录数据。
- 计算空载损耗 P0 = P1 - P2，其中 P1 为一次侧功率，P2 为二次侧功率。
2. 短路实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组短路。
- 使用电压表测量一次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧的电流，记录数据。
- 计算短路阻抗 Zs = U1/I1。
- 使用功率表测量一次侧的功率，记录数据。
- 计算短路损耗 Pk = P1 - P2，其中 P1 为一次侧功率，P2 为二次侧功率。
3. 负载实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组接入负载。
- 使用电压表测量一次侧和二次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧和二次侧的电流，记录数据。
- 计算电压比 K = U2/U1 和电流比 I2/I1。
- 使用功率表测量一次侧和二次侧的功率，记录数据。
- 计算效率η = P2/P1。
五、实验结果与分析1. 空载实验- 变比 K = 1.2- 空载损耗 P0 = 5W- 空载电流 I0 = 0.5A2. 短路实验- 短路阻抗Zs = 50Ω- 短路损耗 Pk = 10W- 短路电流 Ik = 2A3. 负载实验- 电压比 K = 1.2- 电流比 I2/I1 = 0.5- 效率η = 80%六、实验结论1. 通过空载实验，我们成功测定了变压器的变比和空载损耗。
单相变压器的参数测定实验
单相变压器实验设计方案系别：工学院专业：智能检测姓名：***学号：**********单相变压器实验一、实验目的1、通过空载试验确定单相变压器的励磁阻抗、励磁电阻和励磁电抗参数。
2、通过短路试验确定单相变压器的短路阻抗、短路电阻和短路电抗参数。
二、实验线路单相变压器的空载试验和短路试验的接线图分别为图一、图二，功率表的内部等效结构如图三。
图一单相变压器空载试验图二单相变压器短路试验图三 功率表内部等效结构图三、实验内容1、测定变比接线如图一所示，电源经调压器Ty 接至低压绕组，高压绕组开路，合上电源闸刀K ，将低压绕组外加电压，并逐渐调节Ty ，当调至额定电压U N 的50%附近时，测量低压绕组电压Uax 及高压绕组电压U AX 。
调节调压器，增大U N ，记录三组数据填入表一中。
表一 测变比数据序号 U AX ( V )Uax ( V )变比K=UaxU AX2、空载实验接线如图一所示，电源频率为工频，波形为正弦波，空载实验一般在低压侧进行，即：低压绕组(ax)上施加电压，高压绕组(AX)开路，变压器空载电流Io = ( 2.5～10%)I N ，据此选择电流表及功率表电流线圈的量程。
变压器空载运行的功率因素甚低，一般在0.2以下，应选用低功率因素瓦特表测量功率，以减小测量误差。
变压器接通电源前必须将调压器输出电压调至最小位置，以避免合闸时，电流表功率电流线圈被冲击电流所损坏，合上电源开关K后，调节变压器从0.5U N 到1.2U N，测量空载电压Uo，空载电流Io，空载功率Po，读取数据6～7组，记录到表二中。
表二空载试验数据3、短路实验变压器短路实验线路如图二所示，短路实验一般在高压侧进行，即：高压绕组(AX)上施加电压，低压绕组(ax)短路，若试验变压器容量较小，在测量功率(功率表为高功率因素表)时电流表可不接入，以减少测量功率的误差。
使用横截面较大的导线，把低压绕组短接。
变压器短路电压数值约为(5～10%)UN，因此事先将调压器调到输出零位置，,快速测量Uk，然后合上电源闸刀K，逐渐慢慢地增加电压，使短路电流达到1.1INIk，Pk，读取数据6～7组，记录在表三中。
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实验四 单相变压器的参数测定
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、实验项目
1. 空载实验
测取空载特性U 0=f(I 0)，P 0=f(U 0) , cosφ0=f(U 0)。
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 )。
三、实验方法
1. 实验设备
D33、D32、D34-3、DJ11
图1 空载实验接线图
2. 空载实验
1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图1接线。
I 0选用0.3A 档，U 0选用100V 档。
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。
A X
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。
记录于表1中。
5）为了计算变压器的变比，在U N 以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表1中。
3. 短路实验
1）按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图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。
I k 选用1A 档，U k 选用100V 档。
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1.1I N为止，在(0.2～1.1)I N范围内测取变压器的U K、I K、P K。
4）测取数据时，I K=I N点必须测，共测取数据6-7组记录于表2中。
实验时记下周围环境温度(℃)。
四、注意事项
1. 在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。
2. 短路实验操作要快，否则线圈发热引起电阻变化。
五、实验报告
1. 计算变比
以原方电压为U N时测出副方电压的数据，计算变比K。
K=U AX/U ax
2. 绘出空载特性曲线和计算激磁参数
（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
从空载特性曲线上查出对应于U 0=U N 时的I 0和P 0值，并由下式算出激磁参数
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U K =f(I K ) 、P K =f(I K )、cos φK =f(I K )。
（2）计算短路参数
从短路特性曲线上查出对应于短路电流I K =I N 时的U K 和P K 值由下式算出实验环境温度为θ(℃)时的短路参数。
折算到低压方
由于短路电阻r K 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75℃时的阻值。
2'2'2'''K
K K K
K K K
K
K r Z X I P r I U
Z -=
=
=2
2
2
'
''K X X K r r K Z Z K
K K K K K ===
000cos I U P =
Φ220
02
m
m m m m r Z X I U Z I P r -=
==
式中：234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。
计算短路电压(阻抗电压)标幺值
I K =I N 时短路损耗P KN = I N 2r K75℃
4.利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“T ”型等效电路。
2
27575755.234755.234K
C K C
K K C K X r Z r r +=
++=︒︒︒θ
θ
7575r N K C K N N
K C K N
N K KX N
I Z u U I
r u U I X u U ︒︒==
=。