单相变压器极性判别

《电工基础教案》——单相变压器的极性和外特性测定教案一、教学目标：1. 让学生了解并掌握单相变压器的基本原理和结构。

2. 使学生能够正确判断单相变压器的极性，并掌握其外特性测定方法。

3. 培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

二、教学内容：1. 单相变压器的基本原理和结构。

2. 单相变压器极性的判断方法。

3. 单相变压器外特性的测定方法。

三、教学方法：1. 采用讲授法讲解单相变压器的基本原理和结构。

2. 采用演示法展示单相变压器的极性判断和外特性测定过程。

3. 采用实践操作法让学生亲自动手进行实验，培养学生的实际操作能力。

四、教学准备：1. 准备单相变压器实验装置。

2. 准备实验指导书和实验报告模板。

3. 准备实验安全防护用品。

五、教学过程：1. 讲解单相变压器的基本原理和结构，让学生了解其工作原理和组成部分。

2. 演示单相变压器极性的判断方法，让学生掌握如何正确判断变压器的极性。

3. 讲解单相变压器外特性的测定方法，让学生了解如何测定变压器的外特性。

4. 分组进行实验，让学生亲自动手操作，测定单相变压器的极性和外特性。

教学评价：1. 学生能正确判断单相变压器的极性。

2. 学生能熟练进行单相变压器外特性的测定。

六、教学延伸：1. 介绍单相变压器在不同负载下的性能表现。

2. 探讨单相变压器在电力系统中的应用及其重要性。

3. 引导学生思考如何提高单相变压器的效率和可靠性。

七、教学难点：1. 单相变压器极性的判断方法。

2. 单相变压器外特性测定的操作步骤。

八、教学建议：1. 在讲解单相变压器原理时，结合实际情况举例说明，以便学生更好地理解。

2. 在实验过程中，教师应密切关注学生的操作，及时纠正错误，确保实验安全。

3. 鼓励学生在实验报告中提出自己的观点和思考，培养学生的创新意识。

九、教学反馈：1. 课后收集学生的实验报告，对报告的质量进行评价。

2. 听取学生的反馈意见，了解教学效果，不断调整教学方法。

变压器实验二学习校核变压器联接组号的方法一、实验内容1．校核单相变压器线圈的极性2．将三相变压器联成Y/Y-12（Y，yo）、Y/Y-6（Y，y6）、Y/-11（Y，d11），分别用实验方法校核其联接组号是否正确。

二、实验说明1．单相变压器线圈的极性，就是要确定其同名端（同极性端）。

检验的方法：如图2-1所示，以较低交流电压加在变压器的高压线圈A、某上，并将端点某、某联接起来。

用电压表测量出UA某、Ua某及UAa的大小，若UAa=UA某Ua某，则为减极性（I/I-12），表明A,a是同名端。

2．三相变压器联接组号的校核：待校核的三种联接组号的线圈联接图及相量图如图2-2。

实验时将高、低压线圈的A、a两端点相联，相当于将高、低压线圈电压相量的A、a两点重合。

电压UCc及UBb的大小，决定于高、低压线A某V4a某合分abcn调压器图2-1交流电压表法校极性圈各电压相量的相对位置（各线圈电压大小一定时），联接组号不同，各电压相量的相对位置则不同，从而可根据UCc及UBb之值确定其联接组号，由相量图所示相互关系，可得下列计算公式：Y/Y-12（Y，yo）UBbUCcUab(K1)2UUCbUUBcUUab1KK(K1)Y/Y-6（Y，y6）BbCcabUCbUBcUab1KK23KK2Y/-11（Y，d11）UUBbUUCcUBcU2ab1Cbab1K合分合分合分调压器调压器调压器A某B某C某A某B某C某A某B某C某某YZ某YZ某YZa某b某c某a某某y某z某某b某c某某yzabc某yzBBBbbCAaccaACAacCb图2-2测定三相变压器连接组号的接线图（交流电压表法）其中KUUABab，此处的K不是变比，而是高、低压线圈对应线电压之比。

显然，线圈接法不同，其K值是不同的。

校核联接组号时，先在高压线圈加一定大小（50V左右）的交流电压，测出UAB和Uab，算出K值，再计算UBb和UCc，与测量值相比较，如相等，即证明线圈联接正确。

单相变压器实验报告一、实验目的1.学习测定变压器的相对极性、变比。

2.通过空载实验和短路实验计算变压器的主要参数。

3.测定变压器外特性。

4.测定变压器效率特性。

二、实验设备1.单相交流可调电源2.单相变压器3.交流电压表、交流电流表4.功率表5.万用表6.温度计三、实验原理图图1 单相变压器相对极性测定图2 单相变压器空载实验图3 单相变压器短路实验图4 单相变压器外特性实验图5 变压器效率特性实验四、实验内容R dR d1.相对极性的测定表1 相对极性的测定实验数据结论：2.空载实验表2单相变压器空载实验3.表3 单相变压器短路实验室温T＝℃4.外特性实验表4 变压器外特性实验数据5.效率特性实验表5 变压器效率特性实验数据五、实验结果与分析1.计算变比K=U/U1U1.1U22U1.2U22.绘出空载特性曲线和计算激磁参数激磁参数：2om oP r I ==om oU Z I ==m X ==3. 绘出短路特性曲线和计算短路参数短路参数：'KK K U Z I =='2KK KP r I =='K X =折算到低压侧：'2KK Z Z K =='2KK r r K=='2KK X X K==换算到基准工作温度75℃时的阻值：75234.575234.5K c K r r θθ︒+==+75K c Z ︒==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侧的“Г”型等效电路。

5.效率特性曲线。

理论课程教案（首页）（代号A-4）审阅签名：年月日教学过程一、极性的意义1.直流电源的极性直流电路中，“+”号为正极性，表示高电位端; “-”号为负极性，表示低电位端；直流电源两端电压的大小和方向都不随时间而变化。

直流电源两端的极性是恒定不变的。

2.交流电源的极性正弦交流电源的出线端不标出正负极性，因为正弦交流电源输出电压的大小和方向都随时间而变化，每经过半个周期（T/2）正负交替变化一次。

3.单相变压器的极性变压器绕组的极性是指变压器一次侧、二次侧绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用同名端来标记。

同名端通常用“*”或“.”表示.教学过程在上图2--3中，铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过，在任何某个瞬间，电动势都处于相同极性(如正极性)的线圈端就称同名端；而另一端就成为另一组同名端，它们也处于同极性(如负极性)。

不是同极性的两端就称为异名端。

例如在交变磁通曲的作用下，感应电动势UE1.与UE2.的正方向所指的lU2、2U2是一对同名端，在互感器绕组上常用“+”和“—”来表示(并不表示真正的正负意义)。

对一个绕组而言，哪个端点作为正极性都无所谓，但一旦定下来，其他有关的线圈的正极性也就根据同名端关系定下了。

有时也称为线圈的首与尾，只要一个线圈的首尾确定了，那些与它有磁路穿通的线圈的首尾也就定下了。

4.绕组连接和极性的重要性。

绕组的连接主要有以下几种形式：1．绕组串联：(1)正向串联，也称为首尾相连，即把两个线圈的异名端相连，总电动势为两个电动势相加，电动势会越串越大。

教学过程正因为正、反向串联的总电动势相差很大，所以常用此法来判别两个绕组的同名端。

2．绕组并联：(1)同极性并联，它又分两种情况。

1)1.E与2.E大小一样，则两个绕组回路内部的总电动势为零，不会产生内部环流，这是最理想状态，变压器的并联，就应符合这种条件：I环=E1-E2/(Z1+Z2)=0/(Z1=Z2)=02) 1.E与2.E大小不等，则两个绕组回路内部的总电动势不为零，外部不接负载时，也会产生一定的环流。

变压器同名端相对极性的判别变压器绕组的极性指的是变压器原副边绕组的感应电势之间的相位关系。

如图1—1所示：1、2为原边绕组，3、4为副边，它们的绕向相同，在同一交变磁通的作用下，两绕组中同时产生感应电势，在任何时刻两绕组同时具有相同电势极性的两个断头互为同名端。

1、3互为同名端，2、4互为同名端；1、4互为异名端。

变压器同名端变压器同名端的判断方法较多，分别叙述如下：一、交流电压法。

一单相变压器原副边绕组连线如图1—2，在它的原边加适当的交流电压，分别用电压表测出原副边的电压U1、U2，以及1、3之间的电压U3。

如果U3＝U1+U2,则相连的线头2、4为异名端，1、4为同名端，2、3也是同名端。

如果U3＝U1－U2,则相连的线头2、4为同名端，1、4为异名端，1、3也是同名端。

二、直流法（又叫干电池法）。

干电池一节，万用表一块接成如图1－3所示。

将万用表档位打在直流电压低档位，如5V以下或者直流电流的低档位（如5mA），当接通S的瞬间，表针正向偏转，则万用表的正极、电池的正极所接的为同名端；如果表针反向偏转，则万用表的正极、电池的负极所接的为同名端。

注意断开S时，表针会摆向另一方向；S不可长时接通。

1-3直流法测变压器同名端三、测电笔法。

为了提高感应电势，使氖管发光，可将电池接在匝数较少的绕组上，测电笔接在匝数较多的绕组上，按下按钮突然松开，在匝数较多的绕组中会产生非常高的感应电势，使氖管发光。

注意观察那端发光，发光的那一端为感应电势的负极。

此时与电池正极相连的以及与氖管发光那端相连的为同名端。

图1-4测电笔法测同名端。

变压器变比、组别、极性试验一、试验目的1.保证绕组各个分接的电压比在技术允许的范围之内；2.检查绕组匝数的正确性；3.判定绕组各分接的引线和分接开关连接是否正确；4.提供变压器能否与其他变压器并列运行的依据。

二、试验对象电力变压器SC10-30/10三、试验原理（1）变比：在电力变压器空载运行的条件下，高压绕组的电压和低压绕组的电压之比称为电力变压器的变压比：K=U1/U2①双电压表法k AB＝U AB／U abk BC＝U BC／U bck AC＝U AC／U ac式中U AB、U BC、U AC——变压器高压绕组线间电压，kV；U ab、U bc、U ac——低压绕组线间电压，kV；k AB、k BC、k AC——绕组线间变比。

②变比电桥法（2）组别变压器的组别（又名联结组标号）相同是变压器并列运行的必要条件之一。

①直流法：直流法适用于单相变压器和时钟序为12和6的三相变压器，对其他时序的变压器测量结果不够准确。

②相位表法：相位表是测量电流、电压相位的仪表。

（3）极性：变压器线圈的一次侧和二次侧之间存在着极性关系，若有几个线圈或几个变压器进行组合，都需要知道其极性，才可以正确运用。

对于两线圈的变压器来说，若在任意瞬间在其内感应的电势都具有同方向，则称它为同极性或减极性，否则为加极性。

变压器联结组是变压器的重要参数之一，是变压器并联运行的重要条件，在很多情况下都需要进行测量。

直流法四、试验器材放电棒、电力变压器、接地线、BBC6638变比测试仪、变比测试仪专用导线若干面板示意图连接方法1．联线：关掉仪器的电源开关，按下面的方法接线。

单相变压器三相变压器仪器变压器仪器变压器A A A AB X B BC 不接 C Ca a a ab x b bc 不接 c c变压器的中性点不接仪器，不接大地。

接好仪器地线。

将电源线一端插进仪器面板上的电源插座，另一端与交流220V电源相联。

注意：切勿将变压器的高低压接反！（1）将变比测试仪接地（先接接地端，后接仪器端）（2）将变比测试仪的ABC,abc通过专用导线和变压器的ABC,abc相连接。