单相变压器的空载和短路实验报告

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。

单相变压器的空载和短路实验报告实验目的：1. 了解单相变压器的结构和工作原理；2. 学习如何进行变压器的空载和短路实验；3. 掌握变压器的空载和短路参数测量方法；4. 分析和比较实验数据，验证理论计算结果的准确性。

实验仪器和设备：电压互感器，电流互感器，变压器，电阻箱，电压表，电流表，频率计。

实验原理：单相变压器是一种将交流电能从一电压水平传递到另一电压水平的装置。

变压器的工作原理是利用电磁感应产生绕在铁心上的主次线圈之间的电磁感应耦合，实现能量的传递。

变压器包括两个主要部分：铁心和绕组。

其中，铁心由高导磁材料制成，主绕组连接到输入电源，次绕组连接到输出负载。

1. 空载实验：在空载实验中，变压器的主绕组未连接负载，即输出为开路。

此时，主绕组的电流很小，接近于零，可以忽略不计。

通过输入电压和输入电流的测量，可以测得主绕组的额定电压和额定电流。

2. 短路实验：在短路实验中，变压器的主绕组接入短路电阻，即输出短路。

此时，输出电压几乎为零，可以忽略不计。

通过输入电流和输入电压的测量，可以测得主绕组的额定电压和额定电流。

实验步骤：1. 搭建实验电路，连接电压互感器、电流互感器、变压器和电阻箱；2. 将电压表连接到变压器的输入端，将电流表连接到电阻箱；3. 根据所给的空载电压和短路电流，调整电阻箱的电阻，使输入电压和输入电流在额定值附近；4. 分别记录空载和短路实验中的输入电压和输入电流；5. 根据实验数据计算主绕组的额定电压、额定电流和电压/电流变比；6. 分析比较实验结果与理论计算值的一致性，并讨论可能的误差来源。

实验数据处理：1. 空载实验：根据测得的输入电压和输入电流计算主绕组的额定电压和额定电流。

主绕组额定电压 = 输入电压主绕组额定电流 = 输入电流2. 短路实验：根据测得的输入电压和输入电流计算主绕组的额定电压和额定电流。

主绕组额定电流 = 输入电流主绕组额定电压 = 额定电流 ×变压器的电压/电流变比实验结果分析：1. 对比实验结果和理论计算值，分析两者之间的差距和误差来源；2. 探讨可能的实验误差，如电压表、电流表的精度、测量线路的阻抗等；3. 讨论变压器的空载损耗和短路阻抗对实验结果的影响；4. 分析实验数据的合理性，讨论变压器的工作特性和性能指标。

单相变压器的空载和短路实验报告实验背景：单相变压器是电气工程中常用的一种电力设备，用于将电压从一级变换到另一级。

在实际运行中，了解变压器的空载和短路特性对于其性能评估和故障诊断具有重要意义。

因此，进行单相变压器的空载和短路实验是必不可少的。

实验目的：1. 了解单相变压器的空载实验原理和方法。

2. 了解单相变压器的短路实验原理和方法。

3. 掌握实验中的数据采集和处理方法。

4. 分析实验结果，评估单相变压器的性能。

实验仪器和设备：1. 单相变压器2. 电压表3. 电流表4. 电源5. 电阻箱6. 接线板7. 记录表格实验步骤：1. 空载实验a. 搭建实验电路，连接电压表和电源。

b. 调节电源输出电压，记录单相变压器的空载电压和空载电流。

c. 计算空载电流的功率因数。

d. 根据实验数据绘制空载电流-电压特性曲线。

2. 短路实验a. 搭建实验电路，连接电流表和电源。

b. 调节电源输出电流，记录单相变压器的短路电流和短路电压。

c. 计算短路电流的电阻值。

d. 根据实验数据绘制短路电流-电压特性曲线。

实验结果与分析：1. 空载实验结果表明，随着电压的增加，空载电流也相应增加，但增长速率逐渐减缓，表明变压器的磁化特性。

2. 空载电流的功率因数接近1，说明变压器的电流和电压基本同相。

3. 空载电流-电压特性曲线呈现出近似线性的关系，表明变压器的电流和电压之间的关系稳定。

4. 短路实验结果表明，短路电流随电压的增加而增加，但电流增长速率较快，表明变压器的电阻特性。

5. 短路电流的电阻值可以反映变压器的电流承载能力。

6. 短路电流-电压特性曲线呈现出非线性的特点，表明变压器在短路状态下电流和电压的关系复杂。

结论：通过空载和短路实验，我们对单相变压器的电压电流特性有了更深入的了解，可以更好地评估变压器的性能和稳定性。

在实际运行中，我们应该根据变压器的实际使用情况，合理调节电压电流，确保变压器的安全运行和高效工作。

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。

单相变压器空载和短路实验第三章变压器实验3-1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（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)。

四、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。

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。

单相变压器空载与短路实验报告材料实验目的：掌握单相变压器的空载和短路实验，了解变压器的基本性能参数。

实验仪器：单相变压器、电压表、电流表、电阻箱、电源。

实验原理：单相变压器是电能传输和变换的常用电力设备，根据电压变换的原理，可以将一个交流电压转换为另一个不同大小的交流电压。

变压器的主要性能参数有空载电流和短路阻抗。

空载电流是指在变压器的一侧开路时所需的电流，短路阻抗是指在变压器的一侧短路时所得到的阻抗。

实验步骤：1.实验前，首先检查变压器、电压表、电流表和电源等设备是否正常工作，并确认实验电压的大小。

2.先进行变压器的空载实验。

(1)将所需的线圈接入实验电路并接通电源。

(2)调整电源电压，使电压表读数稳定在变压器的输入端。

(3)记录电源电压、变压器输入电压和变压器空载电流的数值。

3.然后进行变压器的短路实验。

(1)将所需的线圈接入实验电路并接通电源。

(2)根据实验需求，设置所需的电源电压。

(3)测量变压器的短路电压和短路电流的数值。

(4)断开电源并记录实验结果。

实验结果：1.空载实验结果：电源电压：220V变压器输入电压：120V变压器空载电流：1A2.短路实验结果：电源电压：220V变压器短路电流：10A分析与讨论：1.空载实验结果表明变压器在无负载时所需的电流很小，主要用于维持磁通的运动。

由于输入电压远大于输出电压，所以变压器的空载电流较小。

2.短路实验结果表明变压器在短路时所需的电流较大，主要用于绕组中电流的流动。

由于短路时，输出电压接近于零，所以变压器的短路电流较大。

结论：通过空载和短路实验，我们可以得到变压器的空载电流和短路阻抗等性能参数。

在实际应用中，空载和短路实验的结果对于变压器的使用和保护具有重要的参考价值。

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多功能表的使用说明。

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。

本实验采用多功能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，多功能表U b、U c和U n短接后接到三相调压器输出端N端上，调压器的N端和电网的N端短接。

实验步骤：①请参照图1-1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（0.7*127V=90V）逐步调节到1.1U2N (1.1*127V=150V)，中间分数次（至少7次）测量出空载电压U0，空载电流I0及空载损耗P0，测量数据记入表1-1。

* 在额定电压测量出一组空载数据。

* U0，I0，P0 可以从三相多功能表直接读取。

* 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）测定变比变压器高压侧绕组开路，低压侧绕组接至电源，经调压器调到额定电压U2N，用万用表测出高压侧、低压侧的端电压，从而可确定变比K。

接线图可直接用变压器空载实验接线图。

2) 单相变压器短路实验实验接线原理如图1-2所示，低压线圈短路，高压线圈经调压器接至电源。

实验步骤：①请参照实验接线图1-2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，缓慢调高电压，使短路电流由1.2I1N（ 1.2*2.63A=3.15A）升高到0.5I1N（0.5*2.63A=1.31A），中间分数次（至少5次）测量短路电压U K，短路电流I K及短路损耗P K，测量数据记入表1-2中。

第三章变压器试验【1 】3-1单相变压器一.试验目标1.经由过程空载和短路试验测定变压器的变比和参数.2.经由过程负载试验测取变压器的运行特征.二.预习要点1.变压器的空载和短路试验有什么特色？试验中电源电压一般加在哪一方较适合？2.在空载和短路试验中,各类内心应如何联接才干使测量误差最小？3.若何用试验办法测定变压器的铁耗及铜耗.三.试验项目1.空载试验测取空载特征U0=f(I0),P0=f(U0) , cosφ0=f(U0).2.短路试验测取短路特征U K=f(I K),P K=f(I K), cosφK=f(I K).3.负载试验（1）纯电阻负载保持U1=U N,cosφ2=1的前提下,测取U2=f(I2).（2）阻感性负载保持U1=U N,cosφ2=的前提下,测取U2=f(I2).四.试验办法1.试验装备2.屏上分列次序D33.D32.D34-3.DJ11.D42.D43图3-1 空载试验接线图3.空载试验1）在三相调压交换电源断电的前提下,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 .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.将掌握屏左侧调压器旋钮向逆时针偏向扭转到底,即将其调到输出电压为零的地位.3）合上交换电源总开关,按下“开”按钮,便接通了三订交换电源.调节三相调压器旋钮,使变压器空载电压U 0N ,然后逐次下降电源电压,在N 的规模内,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,并在该点邻近测的点较密,共测取数据7-8组.记载于表3-1中.A X5）为了盘算变压器的变比,在U N以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记载于表3-1中.4.短路试验1）按下掌握屏上的“关”按钮,割断三相调压交换电源,按图3-2接线（今后每次改接线路,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.X2）选好所有电表量程,将交换调压器旋钮调到输出电压为零的地位.3）接通交换电源,逐次迟缓增长输入电压,直到短路电流等于 1.1I N为止,在～1.1)I N 规模内测取变压器的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组记载于表3-2中.试验时记下四周情况温度(℃).5.负载试验试验线路如图3-3所示.变压器低压线圈接电源,高压线圈经由开关S 1和S 2,接到负载电阻R L 和电抗X L 上.R L 选用D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值,X L 选用D43,功率因数表选用D34-3,开关S 1和S 2选用D51挂箱 图3-3 （1）纯电阻负载1）将调压器旋钮调到输出电压为零的地位,S 1.S 2打开,负载电阻值调到最大. 2）接通交换电源,逐渐升高电源电压,使变压器输入电压U 1=U N . V 2W **C O X L 1aAAx3）保持U1=U N,合上S1,逐渐增长负载电流,即减小负载电阻R L的值,从空载到额定负载的规模内,测取变压器的输出电压U2和电流I2.4）测取数据时,I2=0和I2=I2N=必测,共取数据6-7组,记载于表3-3中.（2）阻感性负载（cosφ2=）1）用电抗器X L和R L并联作为变压器的负载,S1.S2打开,电阻及电抗值调至最大.2）接通交换电源,升高电源电压至U1=U1N3）合上S1.S2,在保持U1=U N及cosφ2=前提下,逐渐增长负载电流,从空载到额定负载的规模内,测取变压器U2和I2.4）测取数据时,其I2=0,I2=I2N两点必测,共测取数据6-7组记载于表3-4中.五.留意事项1.在变压器试验中,应留意电压表.电流表.功率表的合理安插及量程选择.2.短路试验操纵要快,不然线圈发烧引起电阻变更.六.试验陈述1.盘算变比由空载试验测变压器的原副方电压的数据,分离盘算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K.K=U AX/U ax2.绘出空载特征曲线和盘算激磁参数（1）绘出空载特征曲线U 0=f(I 0),P 0=f(U 0),cos φ0=f(U 0).式中： （2）盘算激磁参数从空载特征曲线上查出对应于U 0=U N 时的I 0和P 0值,并由下式算出激磁参数3.绘出短路特征曲线和盘算短路参数（1）绘出短路特征曲线U K =f(I K ) .P K =f(I K ).cos φK =f(I K ). （2）盘算短路参数从短路特征曲线上查出对应于短路电流I K =I N 时的U K 和P K 值由下式算出试验情况温度为θ(℃)时的短路参数.折算到低压方因为短路电阻r K 随温度变更,是以,算出的短路电阻应按国度尺度换算到基准工作温度75℃时的阻值.2'2'2'''K K K KKK K KK r Z X I Pr I U Z -===222'''K X X Kr r K Z Z KK K K K K===000cos I U P =Φ755.234755.234K C K r r ++=︒θθ220020mm 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. 盘算短路电压(阻抗电压)百分数I K =I N 时短路损耗P KN = I N 2r K75℃4.应用空载和短路试验测定的参数,画出被试变压器折算到低压方的“T ”型等效电路.5.变压器的电压变更率u ∆（1）绘出cos φ2=1和 cos φ2两条外特征曲线U 2=f(I 2),由特征曲线盘算出I 2=I 2N 时的电压变更率（2）依据试验求出的参数,算出I 2=I 2N .cos φ2=1和I 2=I 2N .cos φ2时的电压变更率Δu.将两种盘算成果进行比较,并剖析不合性质的负载对变压器输出电压U 2的影响.6.绘出被试变压器的效力特征曲线(1)用间接法算出cos φ2=0.8不合负载电流时的变压器效力,记载于表3-5中.%100)cos 1(22022220⨯+++-=***KNN KNP I P P I P I P ϕη22sin cos ϕϕKX Kr u u u +=∆%10020220⨯-=∆U U U u %100%100%1007575⨯=⨯=⨯=︒︒NKN KX N CK N Kr N CK N K U X I u U r I u U Z I u式中：P KN 为变压器I K =I N 时的短路损耗(W);P 0为变压器U 0=U N 时的空载损耗(W).为副边电流标么值(2)由盘算数据绘出变压器的效力曲线η=f(I *2). (3)盘算被试变压器η=ηmax 时的负载系数βm .KNm P P 0=β)(cos 222W P P I N =*ϕN I I I 22*2=。

单相变压器的空载和短路实验报告单相变压器是电力系统中常见的一种设备，主要用于电压变换。

在变压器的使用过程中，需要进行空载和短路实验，以验证变压器的性能是否符合要求。

本文将就单相变压器的空载和短路实验进行详细介绍。

一、空载实验空载实验是指在变压器的高压侧不接负载，低压侧接通电源，测量变压器的空载电流、空载损耗和空载电压等参数，以评估变压器的性能。

空载实验的目的是为了检验变压器的空载电流和空载损耗是否符合设计要求，以及变压器的磁路性能是否良好。

1. 实验原理在变压器的高压侧不接负载的情况下，低压侧接通电源，变压器的磁通量基本不变，但是变压器中会有感应电动势产生，从而在变压器的低压侧会有一定的空载电流流动，同时会产生空载损耗。

因此，通过测量空载电流和空载损耗，可以评估变压器的性能。

2. 实验步骤（1）将单相变压器的高压侧不接负载，低压侧接通电源。

（2）接通电源后，待变压器达到稳定工作状态后，测量变压器的空载电流和空载损耗。

（3）重复以上步骤，记录多组数据，并计算平均值，以提高实验的准确性。

3. 实验结果与分析通过空载实验，我们可以得到变压器的空载电流、空载损耗和空载电压等参数。

其中，空载电流是指在变压器低压侧接通电源时，变压器的高压侧不接负载时流过变压器的电流。

空载损耗是指在变压器高压侧不接负载的情况下，变压器内部产生的损耗。

空载电压是指变压器低压侧接通电源时，变压器的高压侧不接负载时的电压。

通过对空载实验得到的数据进行分析，我们可以评估变压器的性能是否符合设计要求。

如果变压器的空载电流和空载损耗过大，说明变压器的磁路性能不佳，需要进行调整和改进。

二、短路实验短路实验是指在变压器的高压侧和低压侧均接短路，测量变压器短路电流和短路损耗等参数，以评估变压器的性能。

短路实验的目的是为了检验变压器的短路电流和短路损耗是否符合设计要求，以及变压器的绕组和绝缘是否能够承受短路电流的冲击。

1. 实验原理在变压器的高压侧和低压侧均接短路的情况下，变压器的磁通量会急剧减小，从而会产生很大的感应电动势和短路电流。