单相变压器实验
西华大学实验报告（理工类）
开课学院及实验室：实验时间：年月日
单相变压器实验
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)。
三、实验设备及挂件排列顺序
1、实验设备
6 D43 三相可调电抗器1件
7 D51 波形测试及开关板1件
2、屏上排列顺序
D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43
四、实验原理
变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如R k、x k、R m、x m等称为变压器的参数，它们对变压器运行能有直接的影响。知道了变压器的参数后，就可以利用变压器的等效电路来分析和计算其运行性能。同时，从设计、制造的观点看，合理地选择参数对变压器产品的成本和技术经济性能都有较大的影响。变压器的参数可以通过空载试验和短路试验来测定。
空载实验用于测定变压器的激磁阻抗。实验时为安全起见，通常在变压器低压侧加电压，将高压侧开路，然后通过三表（电压、电流、功率表）测得变压器在空载时的原边电压、电流及功率，再通过计算间接求得变压器的激磁阻抗。
短路实验用于测定变压器的短路阻抗。实验时通常在变压器高压侧加电压，将低压侧直接短路，，然后通过三表（电压、电流、功率表）测得变压器在短路时的原边电压、电流及功率，再通过计算间接求得变压器的短路阻抗。
五、实验步骤
图2-4-1 空载实验接线图
1、空载实验
1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-4-1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 Sn=50VA，U1N/U2N=127/31.8V，
I
1N /I
2N
=0.4/1.6A。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U0=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U0、I0、P0。
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2-4-1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2-4-1中。
表2-4-1
实验实训老师： 实验实训地点： 实验实训日期： 2020年5月25日 实验实训题目： 单相变压器的特性 一、实验目的 通过变压器的空载实验和短路实验，确定变压器的参数、运行特性和技术性能。 二、主要仪器设备 三相调压器、实验工作台。 三、 实验内容与步骤 1. 实验内容 （1） 空载实验 a) 测取空载特性I 0、P 0、cos 0 =f (U 0) b) 测定变比 （2） 测取短路特性：U K =f (I K )，P K =f (I K ) 2. 实验步骤 1) 单相变压器空载实验 （1） 测空载特性 图 2-1为单相变压器空载实验原理图，高压侧线圈开路，低压侧线圈经调压器接电源。本实验采用测量电路中的电压、电流和功率。接线时，多能表 A 相电流测量线圈串接在主回路中，多能表 U a 接到三相调压器输出端 a 端上，多能表 U b 、U c 和 U n 短接后接到三相调压器输出端 n 端上。 操纵步骤： ① 参照图 2-1 正确接线 ② 合上“总电源”开关，对应总电源指示灯亮，再合上“操作电 源”空开，对应操作电源指示灯亮。按下“操作电源开关”合闸按钮，对应的红色指示灯亮；检查台面上所有的按钮处于断开位置，均为绿灯亮；所有数字表显示无错误。 ③ 检查三相调压器在输出电压为零的位置，然后按下实验台上调压器的合闸按钮，逐渐升高调压器的输出电压，使 U 0 （低压侧空载电压）由 0.7U 2N （U 2N =127V ）变到 1.1U 2N ，（即 从 88.9V ～139.7V ）分数次（至少 7 次）读取空载电压 U 0，空载电流 I 0 及空载损耗 P 0，在额定电压附近多做几点（包括 U 0= U 2N 点），测量数据记入表 2-1。 调压器 a b c n V 4 A 4 图2-1单相变压器空载实验接线 原理图
实验一 单相变压器实验 【实验名称】 单相变压器实验 【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。 【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。 【实验项目】 1. 空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U )。 2. 短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。 3. 负载实验 保持11N U =U ，2cos 1?=的条件下，测取22U =f(I )。 【实验设备及仪器】 序号 名称 型号和规格 数量 1 电机教学实验台 NMEL-II 1 2 三相组式变压器 1 3 三相可调电阻器 NMEL-03 1 4 功率表、功率因数表 NMEL-20 1 5 交流电压表、电流表 MEL-001C 1 6 旋转指示灯及开关板 NMEL-05 1
图1 空载实验接线图 【实验说明】 1. 空载实验 实验线路如图1所示，变压器T 选用单独的组式变压器。实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。 A 、1V 、2V 分别为交流电流表、交流电压表。 W 为功率表，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。 a ．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 1N 2N U /U =220V/110V ，1N 2N I /I =0.4A/0.8A b ．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0N U =1.2U c ．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5N U 的范围内；测取变压器的0U 、 0I 、0P ，共取6~7组数据，记录于表1中。其中U=N U 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N U 以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表1中。 d ．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验做好准备。 序 号 实 验 数 据 计算数据 U 0（V ） I 0（A ） P 0（W ） U 1U1。1U2 2cos 1 2 3 4 5 6 7 2. 短路实验 实验线路如图2.（每次改接线路时，都要关断电源） 图2 短路实验接线图 实验时，变压器T 的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 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。 a ．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。 b ．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，
变压器空载特性试验的目的及注意事项 变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示。 1、变压器空载试验的电源容量的选择：保证电源波形失真不超过5%，试品的空载容量应在电源容量的50以下;采用调压起加压，空载容量应小于调压器容量的50%;采用发电机组试验时，空载容量应小于发电机容量的25%。空载试验的试验电压是低压侧的额定电压，变压器空载试验主要测量空载损耗。空载损耗主要是铁损耗。铁损耗的大小可以认为与负载的大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁损耗，但这是指额定电压时的情况。如果电压偏离额定指，由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁化曲线的饱和段，空载损耗和空载电流都会急剧变化，因此，空载试验应在额定电压下进行。 注意：在测量大型变压器的空载或负载损耗时，因为功率因数很低，可达到cosφ小于和等于0.1。所以一定要求采用低功率因数的
瓦特表。 2、空载试验是测量额定电压下的空载损耗和空载电流，试验时高压侧开路，低压侧加压，试验电压是低压侧的额定电压，试验电压低，试验电流为额定电流百分之几或千分之几。 3、通过空载试验可以发现变压器以下缺陷：硅钢片间绝缘不良。铁芯极间、片间局部短路烧损，穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路，磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大，铁芯多点接地，线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等，误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。
单相变压器 实验报告 1610900 杨凤妍 物理伯苓班 一、变压器空载特性 E 型 220V 110V 55V U1初级线圈电压/V 222.8 111.3 55.03 U2次级线圈电压/V 10.7 5.3 2.67 I1初级线圈电流/ mA 32 10.2 7.2 P1初级线圈功率/W 2.7 0.8 0.23 初级功率因数 0.384 0.709 0.609 计算初级视在功率/W 7.03125 1.12835 0.377668 环型 220V 110V 55V U1初级线圈电压/V 220.1 121.2 54.9 U2次级线圈电压/V 11.34 6.26 2.84 I1初级线圈电流/ mA 4.2 1.7 0 P1初级线圈功率/W 0.55 0.15 0 初级功率因数 0.6 0.753 计算初级视在功率/W 0.916667 0.199203 输入电压 测量参数
二、初级220V变压器负载特性 E型 环型
三、变压器为双路输出，在空载时测U1，U 1’ 同向串联或反相串联时的输出电压。（所用变压器为环型变压器）数据表格如下： 调压器 22V U2电压 1.522 U2‘电压 1.518 U2，U2’同向串联电压 3.029 U2，U2’反向串联电压 四、图像绘制 1、变压器带负载时，初级输入功率与负载R 的关系图。 024******** 10 20 30 40 50 60 P 1初级线圈功率/W P1-R 图（E 型变压器） R/Ω 024681012 140 10 20 30 40 50 60 P 1初级线圈功率/W P1-R 图（环型变压器） R/Ω
变压器的空载试验和短路试验 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%。 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。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%，其数值随变压器容量的增大而下降。 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
实验一单相变压器的特性实验 一、实验目的 通过变压器的空载实验和短路实验，确定变压器的参数、运行特性和技术性能。 二、实验内容 1．空载实验 （1）测取空载特性I0、P0、cos 0=f(U0) （2）测定变比 2．测取短路特性：U K=f(I K)，P K=f(I K) 三、实验说明 1．实验之前请仔细阅读附录中交流功率表（ZDL-565）的使用说明。 2．实验所用单相变压器的额定数据为：S N=1KVA，U1N/U2N=380/127V。 1) 单相变压器空载实验 （1）测空载特性 图1-1为单相变压器空载实验原理图，高压侧线圈开路， 低压侧线圈经调压器接电源。本实验采用交流功率表测量电 路中的电压、电流和功率。接线时，功率表A相电流测量线 圈串接在主回路中，功率表U a接到三相调压器输出端a端上， 功率表U b、U c和U n短接后接到三相调压器输出端n端上， 调压器的n端和电网的n端短接。 实验步骤： ①请参照图2-1正确接线 ②检查三相调压器在输出电压为零的位置，然后合上实 验台上调压器开关，逐渐升高调压器的输出电压，使U0（低 压侧空载电压）由0.7U2N变到1.1U2N ，分数次（至少7次） 读取空载电压U0，空载电流I0及空载损耗P0，在额定电压 (127V)附近多做几点，测量数据记入表2-1。 * U0，I0，P0 可以从三相多功率表直接读取。 * 注意实验时空载电压只能单方向调节。 ③实验完毕后，调压器归零，断开调压器开关。 （2）测定变比 变压器副线圈开路，原线圈（此时一般用低压线圈作为原线圈）接至电源，经调压器调到额定电压，用万用表测出原、副边的端电压，从而可确定变比。
变压器的原理和空载运行 变压器空载运行指变压器一次绕组接额定频率、额定电压的交流电源，二次绕组开路的运行状态。 一、变压器的空载运行 1.理想变压器的空载运行 空载电流还建立空载磁动势产生交变的磁通; 铁心磁导率远大 于空气磁导率，绝大部分磁通沿铁心闭合，同时交链一、二次绕组，称为主磁通Φ。另外有很少一部分磁通只交链一次绕组，主要沿非铁磁材料闭合，称为一次绕组的漏磁通 空载运行时，一次绕组所接电源为额定频率、额定电压的正弦交流电，根据电磁感应定律，一次绕组的感应电动势为变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压ú1时，流过电流í1，在铁芯中就产生交变磁通?1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势é1， é2，感应电势式E=4.44fN?m 式中：E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数?m--主磁通最大值.不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁心损失，根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比）。
2.实际变压器的空载运行 空载运行时，空载电流i0产生励磁磁势F0，F0建立主磁通Φ，而交变磁通在原绕组内感应电势e1，单独产生磁通的电流为磁化电流 i0w，i0w与电势E1之间的夹角是90°，故i0w是一个纯粹的无功电流。铁心中的磁通不变，一定存在损耗，为了供给损耗，励磁电流中除了用来产生磁通的无功电流外，还应包括一个有功电流i0r，即im=i0w+i0r，其向量关系如图。-E1=imRm+jimXm=imZm，Xm是主磁通Φ引起的电抗，为励磁电抗。
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。
专业：电子信息工程： 实验报告 课程名称：电机与拖动指导老师：卢琴芬成绩： 实验名称：单相变压器同组学生姓名：刘雪成李文鑫 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 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U0=f(I0), P0=f(U0)。 2．短路实验 测取空载特性U K=f(I K), P K=f(U K)。 3．负载实验 (1）纯电阻负载 保持U1=U1N, cos φ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验线路及操作步骤 1.空载试验
实验线路如图3－1所示，被试变压器选用DT40三相组式变压器，实验用其中的一相，其额定容量P N=76W，U1N/ U2N=220/55V，I1N/I2N=0．345/1．38A。变压器的低压线圈接电源，高压线圈开路。接通电源前，选好所有电表量程，将电源控制屏DT01的交流电源调压旋钮调到输出电压为零的位置，然后打开钥匙开头，按下DT01面板上“开”的按钮，此时变压器接入交流电源，调节交流电源调压旋钮，使变压器空载电压U0=1．2 U N，然后，逐次降低电源电压，在1．2～0．5U N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=U N的点必测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在U N 以下测取原方电压的同时，测出副方电压，取三组数据记录于表3－1中。 图3－1 空载实验接线图 COSφ2=1 U1= U N= 220 伏
实验一单相变压器的空载与短路实验 一、人身安全。 不要随意接触与实验无关的设备，以免触电。 严禁带电操作。 严禁私自通电。 通电调试前必须自检，经确认接线正确，并报告老师或负责人员检查后，方可通电。 通电时必须有两人以上在场。 本实验室设备运行电压较高，学生应严格遵守实验操作规程，做到安全第一。 二、设备安全： 1、按实验分组实验，未经允许不要随意跑动到其他实验组，实验设备责任到人，无故损坏须按价赔偿。 2、严格按照实验要求操作，确保人身安全与实验设备安全。 3、通电调试前必须清理好工作台，以免发生短路故障。 4、实验完成后，整理工作台，设备放电还原，工具、仪表、导线等摆放整齐，经老师确认后方可离开实验室 三、实验课堂的纪律要求： 保持安静，整洁，不得携带无关物品进入实验室。 1、实验时人体绝对禁止接触带电线路。 2、接线和拆线都必须在切断电源的情况下进行。 3、学生独立完成接线或改接线路后，必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。 4、总电源或实验台控制屏上的电源的通断应由实验指导人员来控制，实验学生只能经指导老师允许后方可操作，不得自行合闸。 一、实验目的与要求 1、通过实验加深对变压器性能与特点的了解； 2、通过空载与短路实验测定变压器的变比和有关参数； 3、掌握测量过程中各种仪表的联接方式，了解减小测量误差的方法。 二、主要仪器设备 1、实验设备： 主设备为“DDSZ-1型电机及电气技术实验装置”,使用其“三相调压电源”作为输入电源； 使用下列挂件在主实验台上组成本实验装置： D33——数模交流电压表。
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 ) AXUax 2、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
变压器的空载试验和短路试验主要注意哪些问题？ 一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。 二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。
实验题目类型：设计型 《电机与拖动》实验报告实验题目名称：单相变压器短路实验及负载实验实验室名称：电机及自动控制 实验组号：指导教师： 报告人：学号： 实验地点：实验时间： 指导教师评阅意见与成绩评定
一、实验目的 按预先设计的实验方案完成短路实验，求出有关参数。 掌握负载实验方法，测取变压器的运行特性。 提交实验成果。 二、实验设备 三、实验技术路线 1.实验前预习要点： 设备功能及使用操作规范；变压器短路实验和负载实验的目的；两个实验直接测得的相关数据（电流、电压、功率，测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)），间接获取的数值（铜损、励磁参数、变比）；变压器空载实验原理图、接线图，仪表正确选择。 短路实验: 1)在实验中各仪表量程的选择依据是什么？ 答：依据电压、电流及功率度的最大值选取仪表量程； 2)选好电表量程后，为什么要从0逐渐增大输入电压？ 答：防止烧坏。短路情况下，配电变压器在额定的电压的4%~6%时，其 短路电流将达到正常时的额定电流，如果全压，那么电流将是额定电流 额17-25倍，将导致变压器线圈烧毁。 3)为什么要尽快测量？ 答;实验要尽快进行，以免绕组发热，电阻增加，影响实验的准确性 4)为什么在高压侧进行？ 答：低压电压易采样，若在高压侧进行，还要通过中间变压器。短路实 验在高压侧进行，因为变压器阻抗很小，若在低压侧进行，几乎测不出 阻抗电压。
负载试验： 1)为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开 关或断开电源开关？ 答：主要是为了使输出电压为零，防止设备过电压。主要是为了防止 在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然需要调压 器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素， 就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢 慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感 性负载，那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 2.实验原理图 图1-1 短路实验 图1-2 负载实验
单相变压器实验报告 学院：电气工程学院班级：电气1204班 姓名：卞景季 学号：12291099 组号：22
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。 通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、实验预习 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？ 答：空载试验的电压一般加在低压侧，因为低压侧电压低，电流大，方便测量。短路试验就是负载实验，高压加额定电流，低压短路，得到试验数据。 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？ 答：在量程范围内，按实验要求电流表串联、电压表并联、功率表串联（同相端短接）。 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 答：空载实验所测得的功率为铁耗，短路实验所测得的功率为铜耗。 三、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)。 四、实验方法 1、实验设备 2、屏上排列顺序 D33、DJ11、D32
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=77V·A，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）选好所有测量仪表量程。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“启动”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=1.2U N，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.3U N的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 （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3-1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3-1中。 4、短路实验 （1）按下控制屏上的“停止”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。
实验三单相变压器实验 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．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．单相变压器空载实验测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0)。 2．单相变压器短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K)。 3．单相变压器负载实验保持U1=U1N，cos?2 =1的条件下，测取U2=f(I2)。 四．实验设备及仪器 1．实验台主控制屏 2．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。 3．旋转指示灯及开关板（NMEL-05C）。 4．单相变压器(NMEL-25，额定参数：U1N/U2N=220V/110V，I1N/I2N=0.4A/0.8A) 5．交流电压表、电流表、功率、功率因数表（NMCL-001）。 五．实验内容 1．单相变压器空载实验Array实验线路如图3-1。A、V2分别为 交流电流表、交流电压表；W为功率表， 需注意电压线圈和电流线圈的同名端， 避免接错线。 实验时，变压器低压线圈2U1、2U2 接电源，高压线圈1U1、1U2开路。 a．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。 b．合上交流电源总开关，即按下绿色图3-1 空载实验接线图 “闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变 压器空载电压U0=1.2U2N。 c．然后，逐次降低电源电压，在(1.2~0.5)U2N的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表3-1中。其中U0=U2N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比，在U2N以下读取原方电压的同时测取副方电压U1U1。1U2，填入表3-1中。 e．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
电力变压器空载试验方法及注意事项 变压器空载试验报是从变压器任意一侧施工加正弦波形和额定电压，从而测量出变压器空载损耗和空载电流，及时发现磁路中铁芯硅钢片的是否存在局部不良或是有整个缺陷问题的存在。另外还可以根据试验过程中所测得的空载损耗进行对比，从而及时对存在匝间击穿情况能够准确的进行判断。 1 空载损耗 在变压器空载损耗中，其最为主要的是铁芯损耗，因为铁芯在磁化过程中会有磁滞损耗和涡流损耗发生，而且在空载损耗过程中不可避免的会存在着铜损耗和附加损耗，尽管铜损耗和附加损耗较小，其所占比例为总损耗的百分之三左右。电网中所使用的变压器容量上存在一定的差异，这就导致其铁芯内部构造、硅钢片的质量和铁芯制造工艺等都存在着差别，其空载损耗及空载电流的大小必然也会有所不同，而当变压器内部的铁芯硅钢片所选择的材质存在差异时，其所导致的空载电流大小也会存在较大的不同。 2 变压器空载试验的目的和意义 在变压器运行过程中，其所要进行的试验较多，所有的试验都是为了确保变压器能够处于稳定的运行状态。空载损耗作为变电器性能好坏的重要参数，充分的体现了变压器运行的效率及制造的性能要求，所以在变压器运行过程中对其进行空载试验是必不可少的一个环节，试验中所测量到的空载损耗及空载电流可以及时判断出变压器的绝缘情况和整体缺陷，对变压器能否安全稳定的运行具有极为重要的意义。 在进行空载试验时需要利用高压侧来进行开路，而加压则利用低压侧来完成，通过低压侧的额定电流来进行试验，这充分的说明了空载试验是在额定电压下进行的，由于试验电压较低，所以试验时电流也远远低于额定电流的数值，所以空载试验时也是在额定电压下所测
实验一单相变压器实验 一、实验目的 1、通过空载试验和短路试验确定单相变压器的参数 2、通过负载试验测定单相变压器运行特性 二、试验前的预习 1、在变压器空载和短路试验中，各种仪表怎样连接，才能使测量误差最小？ 2、如何用试验方法测定变压器的铁耗及铜耗？ 3、变压器空载及短路试验时应注意哪些问题？一般电源应接在低压边还是高压边合适？ 强调：导线绝不能接长使用！ 三、实验内容 1、测定电压比 接线图如实验图1所示。 图1 单相变压器变比试验 从控制屏上调压器的输出接线到单相变压器的低压线圈。高压线圈开路，闭合电源开关Q，将低压线圈外施电压调至50％额定电压左右，测量电压线圈电压及高压线圈电压，对应不同的输入电压共读取5组数据，记录于实验表3－1中。 2、空载试验 变压器的铁耗与电源的频率及波形有关，试验电源的频率应接近被试变压器的额定频率（允许偏差不超过±1％），其波形应是正弦波。 接线图如实验图2所示。
图2 单相变压器空载试验 在变压器低压侧施加电压，即在低压绕组上施加电压，高压绕组开路。变压器空载电流N I I %)10~%5.2(0≈，依此选择电流表及功率表的电流量程（功率表不用选择量程）。变压器空载运行时功率因数甚低，一般在0.2以下。 实验表1 变比及空载实验数据 变压器接通电源开关Q 前（绿色按钮），必须将调压器（在控制屏的左侧方）输出电压调至最小位置，以避免开关闭合时，电流表、功率表电流线圈被冲击电流所损坏。合上电源开关Q 后，调节调节变压器一次侧电压至N U 2.1，然后逐次降压，逐次测量空载电压0U 、电流0I 及损耗0p （在数字功率因数表上读取），在N U )5.0~2.1(范围内，读取6～7组，（包括N U U =0点，在该点附近测量点应较密一些），结果记录于实验表1中。 3、短路试验 进行变压器短路试验时，高压线圈接电源，低压线圈接一电流表短路。如实验图3所示。
变压器实验报告汇总
四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：电机学 实验项目：三相变压器的空载及短路实验专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写：
一、实验目的： 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二．思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？ 答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？ 答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻，由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗，由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T 形等效电路计算时，可取k x x x 5.0'21==σσ，且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得，有公式k k k I P r 2/=可得k r ，k k k I U Z 3/=，故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特
单相变压器实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
单相变压器实验报告学院：电气工程学院 班级：电气1204班 姓名：卞景季 学号： 组号： 22 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。 通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、实验预习 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 答：空载试验的电压一般加在低压侧，因为低压侧电压低，电流大，方便测量。短路试验就是负载实验，高压加，低压短路，得到试验数据。 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 答：在量程范围内，按实验要求电流表串联、电压表并联、功率表串联（同相端短接）。 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 答：空载实验所测得的功率为铁耗，短路实验所测得的功率为铜耗。 三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U 0=f(I )，P =f(U ) , cosφ =f(U )。 2、短路实验 测取短路特性U K =f(I K )，P K =f(I K ), cosφ K =f(I K )。 四、实验方法1
2、屏上排列顺序 D33、DJ11、 3、空载实验 （1相组式变压器DJ11U 1N /U 2N =220/55V ，I 路。 （2 （3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3-1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3-1中。 表4、短路实验 （1）按下控制屏上的“停止”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。 图3-2 短路实验接线图 （2）选好所有测量仪表量程，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 为止，在～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3-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。 X
变压器的空载试验和短路试验 一、 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 100)( %0 0?=N I I I 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： 100)(%?=N K K U U u 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： 100)( %?=N K K Z Z Z
变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。 图1 单相变压器空载试验接线图2 三相变压器空载试验的直接测量 空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。 短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。 短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，
实验十八单相铁心变压器特性的测试 一、实验目的 1. 通过测量，计算变压器的各项参数。 2. 学会测绘变压器的空载特性与外特性。 二、原理说明 1. 图18-1为测试变压器参数的电路。由各仪表读得变压器原边（AX，低压侧）的 图18-1 U1、I1、P1及付边（ax，高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的以下各项参数值： U1I2 电压比Ku＝──，电流比K I＝──， U2I1 U1U2 原边阻抗Z1＝──，副边阻抗Z2＝──， I1 I2 Z1 阻抗比＝──，负载功率P2＝U2I2cosφ2， Z2 损耗功率P o＝P1－P2， P1 功率因数＝───，原边线圈铜耗P cu1＝I21R1， U1I1 副边铜耗P cu2＝I22R2，铁耗P Fe＝P o－(P cu1＋P cu2) 2. 铁芯变压器是一个非线性元件，铁心中的磁感应强度B决定于外加电压的有效值U。当副边开路（即空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲线（B-H曲线）是一致的。 空载实验通常是将高压侧开路，由低压侧通电进行测量，又因空载时功率因数很低，故测量功率时应采用低功率因数瓦特表。此外因变压器空载时阻抗很大，故电压表应接在电流表外侧。 3. 变压器外特性测试。 为了满足三组灯泡负载额定电压为220V的要求，故以变压器的低压(36V)绕组作为原边，220V 的高压绕组作为副边，即当作一台升压变压器使用。 在保持原边电压U1(＝36V)不变时，逐次增加灯泡负载（每只灯为15W），测定U1、●
单相变压器空载及短路实验 一、实验目的 1、通过空载实验测定变压器的变比和参数。 二、实验内容 1、空载实验 测取空载特性U 0=f(I 0)，P 0=f(U 0) , cos φ0=f(U 0)。 2、短路实验 测取短路特性U K =f(I K )，P K =f(I K ), cos φK =f(I K )。 三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序 1 2、屏上排列顺序 D3 3、D32、D34-3、DJ11 四、实验说明及操作步骤 1、按图3-1接好实验设备 图3-1 空载实验接线图 X
2、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，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。 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 =1.2U N，然后逐次降低电源电压，在1.2～三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0.2U N的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 4）测取数据时，U=U 点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据 N 7-8组。记录于表3-1中。 以下测取原方电压的同时测出副方电压数 5）为了计算变压器的变比，在U N 据也记录于表3-1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。 图3-2 短路实验接线图 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3-2中。实验时记下周围环境温度(℃)。 五、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。