实验二 单相变压器实验

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

单相变压器的空载和短路实验报告

一、实验目的

本实验旨在通过对单相变压器进行空载和短路实验，了解变压器的基本性能参数，并掌握变压器的使用方法。

二、实验原理

1. 变压器的结构和工作原理

变压器是一种用于改变交流电压大小的电气设备。其主要由铁芯和绕组两部分组成。其中，铁芯是由硅钢片叠加而成，目的是减小磁通漏损和铜损；绕组则是由导线绕制而成，分为主绕组和副绕组。当主绕组中通有交流电流时，会在铁芯中产生磁场，从而诱导出副绕组中的电动势。

2. 空载实验原理

空载实验是指将变压器接入交流电源后，不接负载进行测试。此时，主副绕组之间没有负载电流通过，在此情况下测量输出端口上的电压和输入端口上的电流大小。通过测量得到空载电流、空载功率等参数来计算变压器的空载损耗。

3. 短路实验原理

短路实验是指将变压器输出端口短接后进行测试。此时，主副绕组之间通过大电流，在此情况下测量输入端口上的电压和电流大小。通过测量得到短路电流、短路功率等参数来计算变压器的短路损耗。

三、实验步骤

1. 空载实验步骤

（1）将单相变压器接入交流电源，不接负载。

（2）使用万用表分别测量输入端口和输出端口的电压值，并记录下来。

（3）使用电流表测量输入端口的电流值，并记录下来。

（4）根据测量得到的数据，计算出空载功率和空载损耗。

2. 短路实验步骤

（1）将单相变压器输出端口短接，将输入端口接入交流电源。

（2）使用万用表分别测量输入端口的电压值，并记录下来。

（3）使用电流表测量输入端口的电流值，并记录下来。

（4）根据测量得到的数据，计算出短路功率和短路损耗。

四、实验结果与分析

1. 空载实验结果

在本次空载实验中，我们分别测量了变压器的输入端口和输出端口的电压和电流大小。根据公式 P=UI，我们可以计算出变压器的空载功率。同时，我们还可以通过空载功率和输入端口电流计算出变压器的空载损耗。

2. 短路实验结果

在本次短路实验中，我们将变压器的输出端口短接，并测量了输入端口的电压和电流大小。根据公式 P=UI，我们可以计算出变压器的短路功率。同时，我们还可以通过短路功率和输入端口电流计算出变压器的短路损耗。

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

学 生 姓 名 学 号 成 绩

学生所在学院 年级/专业/班

课 程 名 称 课 程 代 码

实验项目名称 项 目 代 码

指 导 教 师 项 目 学 分

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UK=f(IK)，PK=f(IK), cosφK=f(IK)。

三、实验设备及挂件排列顺序

1、实验设备

序号 型 号 名 称 数 量

1 D33 交流电压表 1件

2 D32 交流电流表 1件

3 D34-3 单三相智能功率、功率因数表 1件

4 DJ11 三相组式变压器 1件 5 D42 三相可调电阻器 1件

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Rk、xk、Rm、xm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。

实验一 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．实验项目

1.空载实验 测取空载特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。

2.短路实验 测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(I)。

3.负载实验

(1)纯电阻负载

保持U1=U1N，2cos=1的条件下，测取U2=f(I2)。

(2)阻感性负载

保持U1=U1N，2cos=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。

三．实验设备及仪器

1．MEL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（MEL-20或含在主控制屏内）

3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方）

4．三相可调电阻900Ω（MEL-03）

5．波形测试及开关板（MEL-05）

6．三相可调电抗（MEL-08）

四．实验方法

1．空载实验

实验线路如图2-1

图2-1 空载实验接线图电源输出三相交流主控制屏变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。

A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。若设备为MEL-I系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表，量程可根据需要选择；若设备为MEL-II系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择。仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。若电压表只有一只，则只能交替观察变压器的原、副边电压读数，若电压表有二只或三只，则可同时接上仪表。

W为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独的组件（MEL-20或MEL-24），接线时，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。