Maxwell变压器空载仿真实验报告

单相变压器空载实验报告总结单相变压器空载实验报告总结一、引言单相变压器是电力系统中常用的电力设备，其性能参数的准确测量对于电力系统的正常运行具有重要意义。

空载实验是评价变压器性能的基本实验之一，通过测量变压器在无负载状态下的各项参数，可以得到变压器的空载电流、空载损耗和功率因数等重要指标。

二、实验目的本次实验旨在通过对单相变压器进行空载实验，测量并分析其空载电流、空载损耗和功率因数等参数，以评估变压器的性能。

三、实验原理1. 变压器空载电流测量原理：在无负载情况下，变压器输入端电流主要由磁化电流和铜损耗引起。

由于磁化电流与铜损耗处于不同相位，因此可以通过连接一个较大阻抗的电阻箱测量输入端电流，并用示波器观察输入端电流波形来分析磁化电流和铜损耗所占比例。

2. 变压器空载损耗测量原理：在无负载情况下，变压器的输入功率只由铜损耗引起，可以通过测量输入端电压和电流的相位差以及输入端电流的有效值来计算空载损耗。

3. 变压器功率因数测量原理：变压器的功率因数是指变压器输入功率与输入视在功率之间的比值，可以通过测量输入端电流和电压的相位差来计算功率因数。

四、实验步骤1. 搭建实验电路：将单相变压器接入实验电路中，连接电阻箱，示波器和测量仪表等设备。

2. 测量空载电流：调节电阻箱使得在额定电压下变压器输入端电流接近额定值，使用示波器观察并记录输入端电流波形。

3. 计算空载损耗：测量输入端电压和电流的相位差，并使用公式计算空载损耗。

4. 计算功率因数：根据测得的相位差数据，计算变压器的功率因数。

五、实验数据分析1. 空载电流测量结果：根据示波器观察到的波形数据，记录了变压器在不同负载情况下的空载电流数据，并绘制成图表。

2. 空载损耗测量结果：根据测得的输入端电压和电流的相位差数据，计算了变压器的空载损耗，并与额定值进行对比分析。

3. 功率因数测量结果：根据测得的相位差数据，计算了变压器的功率因数，并与额定值进行对比分析。

变压器空载试验的结果分析与判断依据变压器是电力系统中常见的重要设备，其正常运行对于电力系统的稳定性和可靠性至关重要。

在变压器运行过程中，空载试验是一种常用的手段，用于评估变压器的运行质量和性能。

本文将围绕变压器空载试验的结果进行分析，并提供判断依据，以帮助读者更好地了解变压器的工作状态。

1. 试验介绍空载试验是在变压器的一侧（通常为低压侧）加电压，另一侧不接负载，即开路情况下进行的试验。

试验的主要目的是测定变压器的空载电流、空载损耗和空载电压等参数，以评估变压器的负载容量和能效。

2. 试验结果分析2.1 空载电流变压器的空载电流是在变压器未接负载的情况下流经主绕组的电流。

空载电流的大小与变压器的设计参数、绕组特性和铁心磁化状态等密切相关。

正常情况下，空载电流应该在额定电流的范围内，并且不应过高。

若空载电流超过额定电流的范围，可能表明变压器存在绕组短路、绝缘老化或铁芯饱和等问题。

2.2 空载损耗空载损耗是指在变压器未接负载时消耗的有功功率。

它主要由变压器的铁心损耗和空载电流产生的铜损耗组成。

空载损耗在一定程度上反映了变压器的能效，正常情况下应该在设计要求的范围内。

若空载损耗过高，可能意味着变压器铁心接合不良、铁芯损耗严重或绝缘老化等问题。

2.3 空载电压变压器的空载电压是指变压器开路时的输出电压。

一般来说，变压器的空载电压应与额定电压相近，并且不应过高或过低。

若空载电压偏离额定电压较大，可能存在变压器绕组接线错误、磁链饱和或绝缘老化等问题。

3. 判断依据根据变压器空载试验的结果分析，我们可以得出以下判断依据：3.1 若空载电流超过额定电流范围，可能存在绕组短路、绝缘老化或铁芯饱和等问题。

3.2 若空载损耗过高，可能意味着变压器铁心接合不良、铁芯损耗严重或绝缘老化等问题。

3.3 若空载电压偏离额定电压较大，可能存在变压器绕组接线错误、磁链饱和或绝缘老化等问题。

4. 结论通过对变压器空载试验结果的分析和判断依据的提供，我们可以初步评估变压器的工作状态和性能。

空载实验实验报告空载实验实验报告一、引言空载实验是电力系统中常用的一种实验方法，通过对电力设备在无负载情况下的运行状态进行观察和测试，可以评估设备的性能指标，为电力系统的正常运行提供重要依据。

本实验旨在通过对某台变压器进行空载实验，研究其空载电流、空载损耗以及电压调节特性等参数。

二、实验目的1. 测量变压器的空载电流和空载损耗，分析其原因；2. 研究变压器的电压调节特性；3. 掌握实验仪器的使用方法和实验数据的处理。

三、实验原理1. 变压器的空载电流和空载损耗：在变压器的空载状态下，输入电压为额定电压，输出电流较小，主要用于供电设备的工作。

空载电流是指变压器在无负载情况下的输入电流，其大小与变压器的磁化电流和铁损耗有关。

空载损耗是指变压器在无负载情况下的功率损耗，包括铁损耗和额外损耗。

2. 变压器的电压调节特性：电压调节特性是指变压器在负载变化时输出电压的稳定性。

变压器的电压调节特性主要由变压器的励磁电流和负载电流共同决定。

当负载增加时，变压器的输出电压会有所下降，反之亦然。

四、实验装置与方法1. 实验装置：本实验采用的实验装置包括变压器、电压表、电流表、电能表、功率表等。

2. 实验方法：（1）连接实验装置：根据实验装置的接线要求，将变压器与电压表、电流表等设备连接好。

（2）调整实验参数：将变压器的输入电压调整为额定电压，记录下此时的电压值。

（3）测量空载电流和空载损耗：打开电流表和功率表，记录下变压器的空载电流和空载损耗。

（4）测量电压调节特性：逐步增加变压器的负载，记录下不同负载下的输出电流和输出电压值。

五、实验结果与分析1. 空载电流和空载损耗：根据实验数据，我们可以计算出变压器的空载电流和空载损耗。

通过对比计算结果和额定参数，我们可以评估变压器的性能是否符合要求，并分析空载损耗的成因。

2. 电压调节特性：根据实验数据，我们可以绘制出变压器的电压调节曲线。

通过分析曲线的斜率和变化趋势，我们可以研究变压器在不同负载下的电压调节特性。

实验报告一基于MATLAB的变压器空载运行状态的仿真实验报告一、实验目的1.深入理解变压器空载运行状态的工作原理。

2.使用simulink和simpowersystem工具箱搭建变压器空载运行状态的仿真框图。

二、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem三、实验模块介绍1.示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。

2.为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.3.电压测量，用于检测电压，使用时并联在被测电路中，相当于电压表的检测棒，其输出端“v”则输出电压信号。

4.电流测量，用于检测电流，使用时串联在被测电路中，相当于电流表的检测棒，其输出端“i”则输出电流信号。

5.交流电压源，提供一个交流电。

6.饱和变压器。

7.串联RLC支路。

四、实验原理图1-1 单相变压器空载运行原理图五、仿真实验容图1-2单相变压器空载运行仿真模型仿真参数设置如下：示波器参数设置如图1-3、1-4所示：采样时间Sample time 为1e-6s,端口number of axes为4。

图1-3示波器参数设置图1-4示波器参数设置交流电压源参数设置，U=220，f=50Hz,如图1-5所示。

图1-5交流电压源参数设置阻感参数设置,R=0.14 ,L=1e-3 H如图1-6所示：图1-6阻感参数设置饱和变压器参数设置，如图1-7所示。

图1-7饱和变压器参数设置多路测量仪参数设置，如图1-8所示。

A)B)图1-8多路测量仪参数设置分离器参数设置，图1-9所示。

图1-9分离器参数设置有效值参数设置，如图1-10显示。

图1-10有效值参数设置六、仿真实验运行结果七、实验体会通过这次仿真实验，我更深入理解了变压器空载运行状态的工作原理。

另外要感老师的辛苦指导，使得我的仿真实验顺利完成。

实验报告二：梁玉梅学号：1112090137 指导教师：桂英基于MATLAB的变压器负载运行的仿真实验报告一、实验目的1.深入理解变压器负载运行的工作原理。

基于Maxwell的油浸式电力变压器物理场的仿真分析及应用研究近年来，由于我国经济发展迅猛，人民生活水平不断提高；同时，电力需求也急剧增长。

逐步建设和发展特高压电网是解决电力需求持续增长的唯一途径。

在电网的建设中，作为输变电主设备之一，也是电力系统中最重要的电气设备之一的油浸式电力变压器得到更为广泛的应用。

目前，电力变压器发展方向之一：向大容量、特高压方向发展。

随着变压器容量的扩大、电压等级的提高，必须充分考虑变压器绝缘、损耗和温度等问题。

因此，关于这些方面的研究也受到越来越多的重视。

数值分析是目前用于分析变压器电磁问题和温度场的主要方法。

其中，数值分析中的有限元法由于其适用于多种介质，求解速度快及计算精度高等优点，是应用最为广泛的方法之一。

本文使用的Ansoft Maxwell软件正是采用这种算法。

本文以实际油浸式电力变压器为例，根据变压器的结构特点、主要技术参数、以及合理的简化和假设等，建立了仿真模型。

通过采用Ansoft Maxwell有限元仿真软件，分析油浸式电力变压器绕组电场、漏磁场和温度场的分布情况。

论文首先对电场进行分析，研究变压器工作在额定电压下的绕组电场分布情况和电场强度；同时，对比分析在长期工作电压、雷电冲击电压和操作过电压三种过电压形式下的电场分布情况。

其次对漏磁场进行研究，分析绕组漏磁场的分布情况和由于漏磁场作用而引起的绕组涡流损耗。

接着在分析绕组涡流损耗的基础上，进一步研究绕组温度场的分布情况。

此外，从工程应用研究的角度出发，重点分析绕组端部的电场强度和绝缘问题，提出降低绕组端部最大电场强度和加强绝缘的相应改进方法；然后提出三种改善漏磁场分布的方法，降低绕组涡流损耗；其次通过采取降低热源的方法，改善绕组的温度分布；最后，结合实际变压器运行情况，将该模型应用到实际工程研究中，分析不同运行年限的变压器温度场分布情况，其仿真结果与实际试验测得结果相符合。

因此，在油浸式电力变压器的实际工程应用中，该模型的仿真分析结果在研究绕组端部绝缘、有关电磁参数计算和温度分布情况等方面提供一定的参考，以及对变压器早期故障检测和诊断具有一定的参考依据。

变压器空载试验与负载试验的过程监测与报告分析变压器是电力系统中常见的重要设备，用于将电能从一电压等级变换到另一电压等级。

为了确保变压器正常工作，必须对其进行空载试验和负载试验。

本文将详细介绍变压器空载试验和负载试验的过程监测以及相关报告分析。

一、空载试验的过程监测与报告分析空载试验是在变压器的低压侧接入额定电压、额定频率的供电源下进行的。

试验的目的是测量变压器空载时的交流电阻、损耗和空载电流等参数，以评估变压器的性能。

在进行空载试验时，需要进行以下过程监测和参数测量：1.1 电压、电流的监测在试验开始前，应确保变压器的各级绕组、冷却装置等均处于正常工作状态。

通过电压表和电流表实时监测变压器的输入和输出电压、电流，并记录下来。

1.2 功率因数的测量在空载试验中，还需测量变压器的功率因数。

通过功率因数仪或功率因数表测量变压器的功率因数，并记录下来。

1.3 温度的监测由于电流通过变压器时会产生损耗，导致变压器温度升高，因此需要监测变压器的温度。

通过温度计或红外测温仪测量变压器的各个部位的温度，并记录下来。

1.4 数据记录与分析在试验过程中，需要将上述监测的数据记录下来，并进行分析。

通过对比理论计算值和实测值，可以评估变压器的损耗情况、效率水平等性能指标。

1.5 报告分析试验完成后，根据监测到的数据和分析结果编写试验报告。

报告内容应包括试验日期、试验参数、监测数据、分析结果等，以及可能存在的问题和建议。

二、负载试验的过程监测与报告分析负载试验是在变压器负载侧接入额定负载下进行的。

试验的目的是测量变压器在额定负载下的各项性能指标，以验证其运行正常、高效。

在进行负载试验时，需要进行以下过程监测和参数测量：2.1 负载电流的监测在试验开始前，应确保变压器的负载接入正常，负载电流稳定。

通过电流表或电能表实时监测变压器负载侧的电流，并记录下来。

2.2 电压的监测在负载试验中，还需监测变压器负载侧的电压。

通过电压表实时监测变压器负载侧的电压，并记录下来。

变压器空载试验与负载试验的结果解读与分析变压器是电力系统中的重要设备，用于变换电压。

为了验证变压器性能的稳定性和可靠性，空载试验和负载试验是必不可少的手段。

本文将对变压器空载试验和负载试验的结果进行解读与分析，以便更好地评估变压器的工作状况和性能指标。

一、变压器空载试验结果解读与分析空载试验是在变压器的低压绕组上施加额定电压，但不接负载，只测量变压器的空载电流和空载损耗。

通过分析空载试验的结果，可以得出以下几点结论：1. 空载电流：变压器在空载状态下的电流主要用于满足其自身的消耗需求，如铁芯磁化，励磁损耗等。

空载电流的大小直接影响着变压器的运行效率和能耗。

一般情况下，空载电流应该较小，以保证变压器在工作过程中的高效率。

2. 空载损耗：空载损耗是变压器在空载状态下产生的发热和能量损失。

空载损耗主要由铁芯的磁滞损耗和涡流损耗组成。

空载损耗的大小反映了变压器的负载能力和能耗水平，同时也直接关系到运行成本和设备使用寿命。

3. 空载电压调整范围：在空载试验中，可以通过调整输入端电压来观察变压器的响应情况。

空载电压调整范围描述了变压器对于电网电压波动的适应性和稳定性。

正常情况下，变压器应该能够在一定范围内自动调整输出电压，以保持所需工作电压的稳定。

基于对空载试验结果的解读与分析，我们可以对变压器的设计和运行提出以下建议：首先，对于空载电流较大的变压器，可以考虑采取优化设计措施，如合理选择铁芯材料和减小磁路长度，以减少铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，提高变压器的能效。

其次，对于空载损耗较高的变压器，应该注意合理配备通风和散热设备，以提高变压器的散热效果，降低温升和能量损失，确保变压器的长期稳定运行。

最后，在设计和选购变压器时，应该考虑到电网的电压波动范围，选择具有较宽电压调整范围的变压器，以适应电网的变化，降低对电网的影响，确保电力系统的稳定运行。

二、变压器负载试验结果解读与分析负载试验是在变压器的低压绕组上施加额定电压，并接上额定负载，通过测量变压器的输入电流、输出电流、电压和损耗等参数，来评价变压器的各项性能指标。

《电机及拖动基础》
实验报告
课题：变压器空载实验
学院：泸州职业技术学院
系部：机械系
班级：机电设备运行与维护1班
*名：***
学号： ********
知道老师：王攀
日期： 2012年10月29日
【实验目的】
1、掌握变压器空载实验的方法。

2、可以根据实验数据画出空载实验特性曲线。

【实验项目】
测取空载特性L0=f(I0),P0=f(U0).
【实验器材】
1、变压器与电机检修工技能实训装置。

2、单相变压器。

变压器相关参数：一次边额定电压：220Ｖ，一次边额定电流：6.45A ，二次边额定电压：55V，二次边额定电流：1.82A，额定容量：100VA.额定频率：50HZ,变压器效率：90%。

【实验方法及步骤】
a A
x
X 图1 变压器空载试验
1、按图1接线，变压器副边接三相电源输出端，变压器原边开端。

2、把三相调压器逆时针调到最小，合上开关。

按下启动键接通电源，调节三相调压器，使变压器副边电压达到额定电压的1.2倍，记录此时的电流、电压和功率。

然后再依次降低电源电压，在1.2—0.2额定电压的范围内，测取变压器的U0、I0、P0记录到下表格中。

3、根据数据画出空载特性曲线。

I0
0 Um U1
【注意事项】
略。

实验报告一基于MATLAB的变压器空载运行状态的仿真实验报告一、实验目的1.深入理解变压器空载运行状态的工作原理。

2.使用simulink和simpowersystem工具箱搭建变压器空载运行状态的仿真框图。

二、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem三、实验模块介绍1.示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。

2.为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.3.电压测量，用于检测电压，使用时并联在被测电路中，相当于电压表的检测棒，其输出端“v”则输出电压信号。

4.电流测量，用于检测电流，使用时串联在被测电路中，相当于电流表的检测棒，其输出端“i”则输出电流信号。

5.交流电压源，提供一个交流电。

6.饱和变压器。

7.串联RLC支路。

四、实验原理图1-1 单相变压器空载运行原理图五、仿真实验内容图1-2单相变压器空载运行仿真模型仿真参数设置如下：示波器参数设置如图1-3、1-4所示：采样时间Sample time 为1e-6s,端口number of axes为4。

图1-3示波器参数设置图1-4示波器参数设置交流电压源参数设置，U=220，f=50Hz,如图1-5所示。

图1-5交流电压源参数设置阻感参数设置,R=0.14 ,L=1e-3 H如图1-6所示：图1-6阻感参数设置饱和变压器参数设置，如图1-7所示。

图1-7饱和变压器参数设置多路测量仪参数设置，如图1-8所示。

A)B)图1-8多路测量仪参数设置分离器参数设置，图1-9所示。

图1-9分离器参数设置有效值参数设置，如图1-10显示。

图1-10有效值参数设置六、仿真实验运行结果七、实验体会通过这次仿真实验，我更深入理解了变压器空载运行状态的工作原理。

另外要感谢老师的辛苦指导，使得我的仿真实验顺利完成。

实验报告二姓名：梁玉梅学号：1112090137 指导教师：刘桂英基于MATLAB的变压器负载运行的仿真实验报告一、实验目的1.深入理解变压器负载运行的工作原理。

变压器空载试验的结果分析与判断变压器空载试验是对变压器在无负荷状态下的特性进行的一种重要试验。

通过该试验，可以评估变压器的空载损耗、铁损以及其它与负载无关的特性参数。

本文将对变压器空载试验的结果进行分析与判断。

一、试验目的变压器空载试验的主要目的是测量变压器在无负荷状态下的电流、电压、功率等参数，以评估变压器的性能和运行状态。

通过空载试验可以得到如下信息：1. 空载电流及其波形：通过测量空载电流及其波形，可以了解变压器的阻抗特性、短路容量以及铁心饱和情况。

2. 空载电压及其波形：通过测量空载电压及其波形，可以评估变压器的耐振性能、缺损程度以及绝缘状况。

3. 空载功率及其损耗：通过测量空载功率和损耗，可以推测变压器的负载损耗和总损耗，并检验变压器的绝缘性能。

4. 温升：通过测量变压器在空载状态下的温升情况，可以评估变压器散热性能和负载能力。

二、试验步骤变压器空载试验通常按照以下步骤进行：1. 检查试验设备和仪器的正常工作状态，并进行校验和调整。

2. 将变压器的低压侧短路，高压侧接通电源电压。

3. 根据设计要求，逐步提高电压，记录相应的电流和功率数据。

4. 持续监测试验中的温升情况。

5. 试验完成后，将变压器恢复至正常运行状态。

三、试验结果分析1. 空载电流分析：空载电流主要包括无功电流和铁损电流。

无功电流是由于变压器磁化和电容效应产生的，通常应小于额定电流的5%。

铁损电流是由于变压器铁心磁化过程中的能量损耗产生的，在额定电流的条件下，铁损电流应当稳定。

2. 空载电压分析：空载电压应稳定，波形应符合标准要求。

如有明显畸变或波形不规则，可能存在绝缘损坏或供电不稳定等问题。

3. 空载功率与损耗分析：空载功率和损耗应较小，不应超过设计要求。

如果空载损耗较大，说明铁心存在异常，或者绝缘材料老化、损坏等问题。

4. 温升分析：空载试验期间的温升应稳定且不超过额定值。

若温升过高，则可能存在绝缘材料老化、通风不良等问题。

MAXWELL仿真实践报告学院：电信学院专业：自动化学号：学生：指导教师：陈嵩MAXWELL实践报告题目一：研究永磁同步电机静磁场分布要求：通过查阅资料，对永磁同步电机进行建模，通过本题目熟练掌握复杂模型的建立方法及技巧，并求解电机的平均电磁转矩及场图分布。

例：建立如下模型进行分析一、三相永磁同步电动机电机几何模型三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。

电机定子内径、外径分别为74mm 和120mm，极数4，定子槽数24。

图1 电机定子冲片模型图2 电机几何模型图二、三相永磁同步电动机电机的材料及激励源对于永磁同步电动机静磁场分析，需要指定以下材料属性：1 、指定气隙Air-gap 材料属性——空气（亦可采用默认材料属性真空）；2 、指定绕组coil 材料属性——铜；3 、定义定子铁心Stator 及转子轭yoke 材料属性DW465-50,一种电机常用非线性铁磁材料；4 、定义永磁体材料，命名为P_Mag ，指定给永磁磁极。

（1）DW465-50 硅钢片表1 DW465-50 硅钢片B-H 数据表（2）永磁体材料图3 线性永磁材料退磁曲线（3）加载电流激励源选择A 相四个绕组，A 相绕组电流为36 安培，B 、C 相分别电流相位分别落后与A 相电流相位120 度和240 度，因此其值为18安培。

电流值满足：()02sin max +=ft I I A π ()1202sin max -=ft I I B π ()2402sin max -=ft I I B πHHz f 50=（4） 剖分图图4 模型剖分图三、电磁场仿真分析1、 力矩Ansoft 软件中力矩信息正方向为逆时针方向，图中力矩数值前的负号，代表电机所受力矩为顺时针方向。

另外，Maxwell 2D 进行磁场分析时，Z 轴长度是以1m 深度（depth ）进行计算的，即在本文中电机的轴向长度默认为1m ，实际电机铁心长94mm ，因此电机受到的实际力矩应为m N depth T T em ∙=⨯=⨯=3524.0094.07493.3 2、 力转子X 、Y 两方向分力及总的合力()N x F 7997.2= ()N y F 3776.5-= ()N F Mag 0628.6= 3、 电感矩阵表2 电感矩阵绕组中的电感参数，与实际绕组的匝数N 相关，且于Z 轴方向长度（depth ）相关，电感矩阵信息中所显示的为单匝，单位长度的电感值，因此实际电感需要按下式计算： 2a L L N depth =⨯⨯4、电机磁力线分布图5 电机磁力线分布5、电机磁通密度云图分布图6 电机磁通密度云图分布四、实践结论利用ansoft软件建立了永磁同步电动机的模型,以及分配了电机各个部分的材料以及设置了线圈的电流激励,并通过软件对电机的转子转矩、磁力线分布、磁通密度分布等进行了求解。

实验一单相变压器空载仿真实验一、实验目的1 用仿真的方法了解并求取变压器的空载特性。

2 通过变压器空载仿真了解并求取变压器的参数和损耗。

二、预习要点1 变压器空载运行有什么特点？2 在变压器空载实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铁耗。

三、仿真项目1 完成变压器空载运行仿真模型的搭建和参数设定。

2 仿真测取空载特性U0=f(I0)，P0= f(U0)，cosΦ0= f(U0)。

四、仿真方法1 仿真模块三相交流电压源可饱和单相变压器交流电压表交流电流表有功、无功功率表示波器显示测量数据计算均方根值（有效值）模块电力系统仿真环境模块（电力系统仿真模型中必须含有一个）2 仿真模型三相交流电压源V 1W AV2 UVWP0U0I0a Ax X55V U AX**图1 变压器空载实验接线图图2 单相变压器空载仿真模型示例图图3 变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧Saturation Characteristic一栏）3 空载仿真1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建，搭建仿真模型如图2所示，所有频率的设置均改成50。

2）对单相变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。

设定其额定容量S N=77 V A，U1N/U2N=55/220V。

变压器低压侧接电源，高压侧开路。

变压器参数设置如图3所示。

3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。

4）调节电压源电压，调节范围在（1.25~0.2）U N范围内，测取变压器的U0，I0，P0，cosΦ0以及二次侧电压U AX等数据。

5）测取数据时，在额定电压附近侧的点较密，共测取10组数据记录于下表。

表1 空载实验数据五、实验报告1. 完成表12. 绘制U0-I0特性曲线3. 计算变压器变比4. 计算低压侧的励磁参数实验二单相变压器短路仿真实验一、实验目的1 用仿真的方法了解并求取变压器的短路特性。

MAXWELL仿真实践报告学院：电信学院专业：自动化学号：学生：指导教师：陈嵩MAXWELL实践报告题目一：研究永磁同步电机静磁场分布要求：通过查阅资料，对永磁同步电机进行建模，通过本题目熟练掌握复杂模型的建立方法及技巧，并求解电机的平均电磁转矩及场图分布。

例：建立如下模型进行分析一、三相永磁同步电动机电机几何模型三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。

电机定子内径、外径分别为74mm 和120mm，极数4，定子槽数24。

图1 电机定子冲片模型图2 电机几何模型图二、三相永磁同步电动机电机的材料及激励源对于永磁同步电动机静磁场分析，需要指定以下材料属性：1 、指定气隙Air-gap 材料属性——空气（亦可采用默认材料属性真空）；2 、指定绕组coil 材料属性——铜；3 、定义定子铁心Stator 及转子轭yoke 材料属性DW465-50,一种电机常用非线性铁磁材料；4 、定义永磁体材料，命名为P_Mag ，指定给永磁磁极。

（1）DW465-50 硅钢片表1 DW465-50 硅钢片B-H 数据表（2）永磁体材料图3 线性永磁材料退磁曲线（3）加载电流激励源选择A 相四个绕组，A 相绕组电流为36 安培，B 、C 相分别电流相位分别落后与A 相电流相位120 度和240 度，因此其值为18安培。

电流值满足：()02sin max +=ft I I A π ()1202sin max -=ft I I B π ()2402sin max -=ft I I B πHHz f 50=（4） 剖分图图4 模型剖分图三、电磁场仿真分析1、 力矩Ansoft 软件中力矩信息正方向为逆时针方向，图中力矩数值前的负号，代表电机所受力矩为顺时针方向。

另外，Maxwell 2D 进行磁场分析时，Z 轴长度是以1m 深度（depth ）进行计算的，即在本文中电机的轴向长度默认为1m ，实际电机铁心长94mm ，因此电机受到的实际力矩应为m N depth T T em ∙=⨯=⨯=3524.0094.07493.3 2、 力转子X 、Y 两方向分力及总的合力()N x F 7997.2= ()N y F 3776.5-= ()N F Mag 0628.6= 3、 电感矩阵表2 电感矩阵绕组中的电感参数，与实际绕组的匝数N 相关，且于Z 轴方向长度（depth ）相关，电感矩阵信息中所显示的为单匝，单位长度的电感值，因此实际电感需要按下式计算： 2a L L N depth =⨯⨯4、电机磁力线分布图5 电机磁力线分布5、电机磁通密度云图分布图6 电机磁通密度云图分布四、实践结论利用ansoft软件建立了永磁同步电动机的模型,以及分配了电机各个部分的材料以及设置了线圈的电流激励,并通过软件对电机的转子转矩、磁力线分布、磁通密度分布等进行了求解。

变压器的空载试验2007-11-13 20:33变压器的空载试验第一条：试验目的：1、检查磁路中是否存在局部或整体缺陷，如铁芯硅钢片整体装配质量不良，硅钢片松动。

较大面积的硅钢片短路，片间绝缘不良，硅钢片质量低劣，穿芯螺栓，压板以及夹件绝缘损坏。

2、发现绕组缺陷，如匝间或层间短路，并联支路短路，绕组与分接开关接线错误并联绕组匝数不正确等。

第二条：试验结果的分析判断1、用同一方法测得的空载电流和空载损耗与铭牌或厂家实测值比较，应无显著差别。

2、三相三柱变压器的空载电流，a、c相的一般比b相反大20～35%，ac两相基本相等。

对三角连接的绕组，相首和相尾连接为a—Y、b—Z、C—X时，一般Ia=Ib＜Ic而连接为a—X、b—X、c—y时，一般Ic=Ib ＜Ia。

如果试验结果与以上规律不相符，一般都意味着变压器存在缺陷。

注意如有三相五柱式变压器，则不能用此作为判断依据。

3、如果三相空载试验结果认为变压器存在问题时，可用单相电源法进行分相试验，以找出缺陷的相别。

4、分相试验所测出空载损耗一般ab相或bc相相近，或相差不超过3%，则可认为a、c相正常，否则ab 相大则缺陷在a相，bc相大则缺陷在C相。

Ac相的损耗一般比ab相或bc 相的大，35千伏及以下的中小型变压器一般约大30～40%，110千伏及以上的大型变压器一般约大40～50%，如果试验结果ac相或ab 相或bc相的差值小于以上百分数很多，则缺陷在b相。

第三条：注意事项：1、空载试验应在绝缘试验合格的基础上进行，被试变压器的分接开头应置于额定分接位置。

2、在额定电压下进行试验时，所需试验电源容量可按下式估算：SO=SeIo（千伏安）式中：So—试验所需电源容量，Se—被试变压器额客容量，Io—被试变压变压器额定空载电流百分数。

当电源容量大于5倍所需容量时，可不考虑波形对测量结果造成的影响，作大容量变压器试验时，推荐采用系统电压进行试验。

3、当用三相电源进行试验时，要求三相电压对称平衡，即负序分量不超过正序分量的5%，三相线电压相差不超过2%，试验中三相电压要保持稳定，三相电压稍有不平衡时，试验电压可取三相电压的算术平均值，也可以用a、c相的线电压代替。

变压器空载试验与负载实验的虚拟仿真技术随着科技的发展和电力行业的进步，变压器的检测和试验方法也在不断创新和完善。

传统的变压器试验方法需要大量的时间、人力和物力投入，同时存在一些安全隐患。

而近年来，虚拟仿真技术的应用为变压器试验带来了全新的解决方案。

本文将探讨变压器空载试验和负载实验的虚拟仿真技术，以及其在电力行业中的应用前景和优势。

一、虚拟仿真技术简介虚拟仿真技术是指使用计算机和其他相关技术，在计算机环境中模拟和重现现实中的各种过程和现象。

它能够准确地模拟和分析真实环境中的物理过程，并通过模型的修正和验证，提供准确的预测和指导。

在变压器试验中，虚拟仿真技术可以准确地模拟变压器的工作条件和试验过程，为试验方案的设计和优化提供有力支持。

二、变压器空载试验的虚拟仿真技术变压器的空载试验是检测其空载电流、空载损耗和空载电压等性能指标的重要方法。

传统的空载试验需要将变压器接入到实际的电力系统中进行试验，需要耗费大量的时间和人力。

而利用虚拟仿真技术，可以在计算机环境中模拟变压器的运行状态和试验过程，从而减少试验的时间和成本。

虚拟仿真技术可以准确地模拟变压器在不同负载条件下的电流和电压变化情况。

通过建立变压器的数学模型，并结合电力系统的拓扑结构和负载特性，可以计算出变压器在不同负载条件下的电流和电压波形。

同时，还可以通过模拟变压器的绝缘性能和损耗特性，评估其在不同负载条件下的工作状态和性能。

虚拟仿真技术能够提供准确的试验结果和数据分析，为变压器的设计和运行提供指导和优化建议。

三、变压器负载实验的虚拟仿真技术变压器的负载实验是评估其负载能力和稳定性的重要方法。

传统的负载实验需要将变压器接入到实际的负载系统中进行试验，增加了试验的复杂性和风险。

而利用虚拟仿真技术，可以在计算机环境中模拟变压器的负载状态和运行过程，进行可靠性评估和优化设计。

虚拟仿真技术可以通过建立变压器的数学模型，并结合负载系统的特点和变压器的额定负载能力，模拟变压器在不同负载条件下的运行状态和性能。

空载试验的原理与结论
空载试验是变压器在无负载情况下进行的试验，主要用于测定变压器的感应电动势、铁损耗以及变比等参数。

其原理和结论如下：
原理：
1. 当变压器处于空载状态时，输入侧和输出侧无负载电流流过，即无负载电流（空载电流）。

2. 变压器的空载电流主要由两部分组成：铁损耗电流和磁通泄漏电流。

空载试验可以通过测量变压器的空载电流，求得变压器的铁损耗电流和磁通泄漏电流。

结论：
1. 根据空载电流的测量结果，可以计算出变压器的感应电动势V1和V2，分别对应于输入侧和输出侧的感应电动势，即V1/V2=I1/I2。

2. 通过计算变压器的感应电动势可以求得变压器的变比，即n=V1/V2。

3. 空载电流中的铁损耗电流可以用来计算变压器的铁损耗，通过测量变压器的空载电流的有载分量和空载分量，可以确定铁损耗电流。

4. 通过空载试验还可以计算出变压器的磁密、感应电流和电阻等参数，以及评估变压器的效率和负载能力。

综上所述，空载试验通过测量变压器的空载电流，可以获得变压器的感应电动势、铁损耗、变比等重要参数，为变压器的设计和运行提供了依据。

变压器的电场分析算例来源：自建关键词：变压器，电场，绝缘目录1．摘要 (1)2．算例描述 (2)3．技术路线 (2)4．操作步骤 (2)5．结果分析 (10)1．摘要在Maxwell中建立变压器的二维模型，在Maxwell中实现三相变压器几何建模，结合有限元方法，仿真变压器内部的电场分布。

通过电场仿真，可以验证线圈之间的绝缘设计是否合理。

2．算例描述如图所示的三相变压器二维模型，中间铁心有线圈。

内侧为低压线圈，外侧为高压线圈。

两个线圈设置不同的电压，计算此时变压器内部的电场强度。

3．技术路线采用ANSYS Maxwell软件建立变压器的二维模型。

选用静电场求解器，仿真变压器内部的电场强度。

4．操作步骤(一)新建Design–选择菜单栏Project → Insert Maxwell 2D Design, or 或点击符号–重命名“Efield”–File → Save as∙保存至英文路径下文件夹∙名字为“ Transformer Efield ”–(二)设置求解类型–选择菜单栏Maxwell 2D → Solution Type–工作平面Geometry Mode: Cartesian, XY–求解器Magnetic → Electrostatic–点击OK(三)几何建模–铁心建模∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口，输入起点坐标：X: -119, Y: -94, Z:0, 点击Enter–在右下角坐标系输入窗口，输入长宽高：dX: 238, dY: 188, dZ: 0, 点击Enter∙将模型名字改为Core，材料改为M15_29G–线圈建模∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口，输入起点坐标：X: -81, Y: -56, Z: 0,点击Enter–在右下角坐标系输入窗口，输入长宽高：dX: 62, dY: 112, dZ: 0, 点击Enter∙选择新建长方形，右键→ Edit→ Duplicate→ Mirror ，选择坐标原点和X-axis上任意一点∙在弹出窗口中，输入2 ，点击OK–创建铁心窗∙选择Core, Rectangle1 and Rectangle1_1∙选择菜单栏Modeler→ Boolean → Subtract∙确认Core在左侧Blank Part窗口、两个Rectangles在右侧Tool Parts窗口∙点击OK–创建第一个线圈Create the first Coil∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口，输入起点坐标：X: -31, Y: -48, Z: 0, 点击Enter–在右下角坐标系输入窗口，输入长宽高：dX: 10, dY: 96, dZ: 0,点击Enter∙将名字改为Coil ，材料改为Copper–复制线圈∙选择刚刚创建的Coil，右键→ Edit→ Duplicate→ Along Line –在右下角坐标系输入窗口，输入起点坐标：X: 0, Y: 0, Z: 0, 点击Enter –在右下角坐标系输入窗口，输入参考矢量：dX: -11, dY: 0, dZ: 0,点击Enter∙在弹出窗口中，输入2 ，点击OK–复制线圈∙选择刚刚生成的两个线圈∙右键→ Edit→ Duplicate→ Mirror∙点击坐标原点和X-axis上任意一点∙在弹出窗口中，输入2 ，点击OK∙选择以上创建4个面，将其颜色改为橙色(四)创建求解域–选择菜单栏Draw → Region∙Pad all directions similarly: ☑ Checked∙Padding Type: Percentage Offset∙Value: 20∙点击OK(五)添加激励–添加线圈电压∙选择线圈Coil, Coil_2∙右键→ Assign Excitations → Voltage –在线圈激励设置窗口–Name: Voltage1–Value: 0 V–点击确定∙选择线圈Coil_1, Coil_1_1∙右键→ Assign Excitations → Voltage –在线圈激励设置窗口–Name: Voltage 2–Value: 1000 V–点击确定–设置铁心接地：∙选择线圈Core∙右键→ Assign Excitations → Voltage∙在线圈激励设置窗口–Name: Voltage3–Value: 0 V–点击确定(六)添加新的求解设置:–在Analysis右键→ Add Solution Setup–求解设置窗口设置如下:∙General tab∙Percent Error: 0.1 %∙点击OK(七)运行仿真–在Setup1右键→ Analyze(八)显示结果–显示网格云图∙选择菜单栏Edit → Select All∙选择菜单栏Maxwell 2D → Fields → Plot Mesh∙在创建网格窗口,–点击Done–显示电位云图∙选择菜单栏Edit → Select All∙右键→ Fields → Voltage∙在创建场图窗口,–点击Done–显示电场云图∙选择菜单栏Edit → Select All ∙右键→ Fields → E → Mag_E∙在创建场图窗口–点击Done–修改云图显示∙双击电场云图中的色卡条∙打开编辑窗口∙Scale→ Use limits–Max：1E5–点击Apply5．结果分析–本案例采用静电场求解器，仿真变压器内部电位分布和电场强度–演示了如何修改云图显示方式。