变压器空载及短路实验
开课学院及实验室：实验中心
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路实验
指导 教师
、实验目的
二、实验步骤
三、实验过程原始记录
四、实验结果及总结
一、
通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
二、
1、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PN=77VyU1N/U2N=220/55V I1N/I2N=O.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。
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。
2、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。
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
U(V)
10(A)
Po(W)
UAx(V)
cos©
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
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「C）。
图3-1空载实验接线图
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。
电机单项变压器空载短路实验报告
四川大学电机及拖动基础实验----单相变压器空载和短路实验一、实验目的1．了解和熟悉单相变压器的实验方法。
2．通过单相变压器的空载和短路实验，测定变压器的变化和参数。
3．通过负载实验测取单相变压器运行特性。
二、预习要点1. 了解变压器空载、短路实验时的接线和实验方法；2. 了解瓦特表、调压器的使用原理3. 在空载和短路实验中，仪表应如何连接，才能使得测量误差最小？4. 变压器空载及短路实验时应该注意哪些问题？电源该如何接？三、实验内容1．测变比2．单相变压器空载实验3．单相变压器短路实验四、实验说明与操作步骤1. 测变比：(1)实验电路图如图1所示。
图1 单相变压器变比实验(2)电源经调压器接至变压器低至线圈，高压线圈开路，调压器调零，合上开关，测量并填入表一。
表一（V）(V)2. 单相变压器空载实验：(1)实验电路图如图2所示。
低压边接电源，高压边开路。
图2变压器空载实验接线图(2)在三相调压交流电源断电的条件下，按图1接线。
选好所有电表量程。
合上交流电源总开关，按下“开”按钮，接通三相交流电源。
调节三相调压器旋钮，读取被试变压器高压侧空载电压电流及损耗，根据表二，记录电流及损耗。
表二（V）(mA)(W)3. 单相变压器短路实验：（1）实验电路图如图3所示。
高压边接电源，低压边用较粗导线短接。
图3变压器短路实验接线图（2）在调压器位于零位时合上电源开关，调节调压器，使短路电流从1.5升到3.0，按表三，记录电压和功率。
(A)(V)(W)五、数据处理1.计算变压器的变比：=1.7362.计算变压器空载参数：（1）根据表二的数据，绘出空载特性曲线,,。
（2）计算励磁参数：变压器空载时，从电源吸取的功率为变压器的铁耗及空载铜耗，由于空载铜耗很小，可以忽略不计，故=，于是励磁参数为：= =1245==999==7433.计算变压器短路参数（1）根据表3数据，绘制短路特性曲线。
（2）计算短路参数：从短路特性曲线上查得短路电流等于额定电流时的短路电压和短路损耗，计算短路参数：=0.911=0.529=0.742短路实验是在高压侧进行的，测得的参数是高压侧的数字，需要折算到低压侧应除以。
单相变压器空载与短路实验报告
一．实验目的
1 学习掌握做单相变压器空载、短路实验的方法。
2 通过空载、短路实验，测定变压器的参数和性能。
二．实验器材
交流电压表，交流电流表，单三相智能功率因数表，三相组式变压器
三．预习要点解答
1 通过空载、短路实验，求取变压器的参数和损耗作了哪些假定？
答：有如下假定： 空载实验
空载特性曲线Uo＝f(Io)
由实验数据计算相应空载参数
实验计算公式如下：
, , ;
带入数据得：
Zm’=3*Uo/(Io/3)=11700
Rm’=Po/((Io/3)*(Io/3))=6120
=9971.74
计算Zm*、rm*、Xm*，取基准值Zm=10000，rm=6000，Xm=9000
所以Zm*=1.17，rm*=1.02、Xm*=1.11
所以Zk75*=1.20、rk75*=1.02、Xk*=1.19
五．思考题
4. 计算短路电压百分数：
= =
=
5.计算cosØ2＝0.8滞后时的电压变化百分率：
=
6.计算当cosØ2＝0.8、β＝1时的变压器效率：
=
7. 画出变压器T型等效电路，并将各参数用标幺值表示标注在等效电路中，且认为：
2
80
27.0
2.96
3
60
19.4
3.09
由实验数据得，K=3；
注：实验中误差基本可以忽略，产生误差的原因可能是电网电压波动、仪表精度不够、变压器老化，测量时读数稳定就读数或者读数处于小幅跳变情况。
2 空载实验： 实验接线如同图6—1所示，低压绕组经过调压器接电源，高压绕组开路，仪表接线如图6—2。选择仪表时应该注意ax绕组的额定电压和额定电流，空载时由于功率因数很低，应选择低功率因数瓦特表，空载电流只有额定电流的百分之几，应选低量程的电流表，为了减少测量误差，电压表应接在图6—1中的1，2位置。
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。
空载和短路试验
任务二空载和短路试验任务描述：变压器的空载和短路试验任务分析：一、变压器空载试验的原理变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。
一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。
通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。
为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。
变压器空载时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的，当变压器施加额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值，因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。
一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%～1%。
1、单相变压器空载试验原理图按图2-5接线，一般是在变压器低压端接电源，高压端开路。
中小型电力变=4-10%I N，依此选择电流表和瓦特表的电流量程。
变压器空载压器的空载电流I运行时功率因数很低，一般在0.2以下，应选用低功率因数功率表测量功率(实验室中功率因数为0.2),以减少功率测量误差。
为安全起见和仪表选择方便，通常在低压侧加电源,高压侧开路。
根据测量数据:U2N(低压侧额定电压)、U10(高压侧开路电压)、I0(低压侧空载电流)和P0(空载损耗)，忽略低压绕组漏阻抗(zm>>z2)，变比k和激磁阻抗参数图2-5 单相变压器的空载试验原理图2、三相变压器空载试验原理图在断电的条件下，按图2-6接线。
变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。
图2-6 三相变压器的空载试验接线原理图二、变压器短路试验的原理变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源，而将低压线圈直接短接。
由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。
用自耦变压器调节外旋电压，使电流在0.1～1.3倍额定电流范围变化。
原边电流达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损，因外施电压较低，铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多，铁损可以忽略不计，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上，短路试验可测出铜损。
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。
三相变压器的空载及短路实验实验报告
三相变压器的空载及短路实验实验报告实验报告：三相变压器的空载及短路实验一、实验目的1.理解和掌握三相变压器的空载特性和短路特性；2.测定三相变压器的空载电流、空载损耗和短路电压；3.分析和比较实验结果，验证理论的正确性。
二、实验设备1.三相变压器；2.电源（可调节电压）；3.电流表；4.电压表；5.功率表；6.保险丝；7.电源滤波器；8.实验记录本。
三、实验原理1.空载实验：当变压器一次侧开路，二次侧接入额定电压时，变压器消耗的功率为空载功率，空载电流为一次侧电流。
通过测量空载电压和空载电流，可以得到变压器的空载损耗。
2.短路实验：当变压器一次侧短路，二次侧接入额定负载时，变压器消耗的功率为短路功率，短路电压为一次侧电压。
通过测量短路电流和短路电压，可以得到变压器的短路阻抗。
四、实验步骤1.准备阶段：检查实验设备完好无损，确认电源接入正确；2.空载实验：将变压器二次侧接至额定电压，一次侧开路，记录空载电压和空载电流。
逐渐调高电源电压，重复以上操作，得到多组数据；3.短路实验：将变压器一次侧短路，二次侧接入额定负载，记录短路电流和短路电压。
逐渐调高电源电压，重复以上操作，得到多组数据；4.数据处理：将实验数据整理成表格，计算空载损耗和短路阻抗；5.结果分析：将实验结果与理论值进行比较，分析误差原因。
五、实验结果六、结果分析根据实验数据，我们发现实验结果与理论值存在一定误差。
这主要是由于以下原因：1.测量误差：由于实验过程中使用仪表进行测量，可能存在读数误差和仪表误差；2.电路连接：由于变压器线圈电阻和线路电感的存在，可能导致电路连接阻抗和实际测量结果存在偏差；3.温度影响：实验过程中，由于线圈发热等原因，可能影响变压器性能参数的稳定性；4.非线性特性：对于非线性变压器，其空载特性和短路特性可能随电源频率变化而变化。
为了提高实验精度，可以采取以下措施：1.使用高精度仪表进行测量；2.在稳定的室温环境下进行实验；3.对不同类型的变压器分别进行实验，以综合评估误差影响。