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、cosj0=f(U0)
（2）测定变比
2．测取短路特性：UK=f(IK)，PK=f(IK)
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：SN=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Ua接到三相调压器输出端a端上，功率表Ub、Uc和Un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。
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，调节电压，使短路电流由1.2I1N变到0.5I1N，分数次（至少5次）读取短路电压UK，短路电流IK及短路损耗PK，测量数据记入表2-2中。
③实验完毕后，调压器归零，断开调压器开关。
* 实验时，为减少因线圈发热引起线圈电阻值的变化而产生误差，短路实验应尽快进行，记下室温q℃。
* 注意：由于短路实验时电压较小时，功率表不能测取较小电压值。在电压小于10V时，用万用表量得电压值。
表1-1
表1-2 室温q℃=
四、思考题
1．在空载实验及短路实验的接线原理图中，为什么将电压表、电流表及功率表的前后位置作这样的布置，试说明其原因。在空载和短路实验中选择仪表量程时应注意什么问题。
2．为什么空载实验要用低功率因数瓦特表？
3．为什么做空载实验时电压常常加在低压边？而短路实验时电压加在高压边？
五、实验报告要求
1．作出单相变压器空载特性曲线。
I0、P0、cosj0=f(U0)，曲线中各量最好用标么值（以下同）。
2．作出单相变压器线圈温度为室温q℃时的短路特性曲线。
3．计算线圈温度为75℃时的参数。
根据短路试验数据，计算线圈温度为q℃时的参数（对应IK=IN，在短路特性曲线上取UK、PK）。
（1-1）
（1-2）
（1-3）
将参数值折算到75℃：
（1-4）
（1-5）
对铝线线圈，（2-4）式中的铜线线圈对应常数235应换成228。相应有
（1-6）
（1-7）
（1-8）
（1-9）
（1-10）
4．根据短路数据，算出额定负载（满载）及cosj2=1时的电压变比率DU%：
（1-11）
5．根据空载数据及对应75℃时的PK，算出cosj2=1时的变压器效率曲线。
(1-12)
取
=0.2，0.4，0.8，1.0，1.2，算出各效率，作出效率曲线。
6．计算额定电压对应的励磁参数（有关数据从空载特性上取得）。
第二篇：单相变压器的特性测试
单相变压器的特性测试
【实验目的】
1、学习变压器参数的测量方法。
2、掌握变压器的空载特性与外特性曲线。
【实验设备】
D32(交流电流表)，D33(交流电压表)，D34-3(功率绿标、功率因数表)，DG08(白炽灯，升压铁芯变压器：36V/1.4A；220V/0.23A)，DG09-1（电流插座），
【实验原理】
1．变压器的铁损的测量
变压器工作时，由于涡流和磁场的原因在铁心内产生的能量损失称为铁损。在变压器原边的加额定电压，并使副边开路，这是铁心内的磁通与满载工作时的磁通是一样的，而此时原边线圈中的电流很小，线圈中的损耗可以忽略，所以此时输入到变压器的功率可以认为铁损。测量电路图如下图1所示。
图1 变压器的铁损测量电路
2．变压器的铜损
变压器工作时，在线圈导线上产生的能量损失称为铜损。将变压器副边短路，在原边加上一个小电压，使线圈中电流达到额定值。由于原边加上一个很小的电压，铁心中的磁通很小，所以忽略此时的铁损。此时输入到变压器的功率可认为铜损。测量电路图如下图2所示。
图2 变压器的铜损测量
3．变压器的外特性测量
变压器外特性是指其输出电压与负载的关系，即与输出电流的关系。在原边加额定电压，改变负载阻抗，分别测量副边电压U2和副边电流I2，由此确定变压器的外特性。测量电路图如下图3所示。
图3 变压器外特性测量电路
4．变压器空载特性的测量
变压器空载特性是指当副边开路时，原边电压U1和原边空载电流I的关系。测量电路图如下图4所示。
图4 变压器的空载特性测量电路图
【实验内容及数据处理】
1．变压器的铁损测量
按图1 连接电路。此时4各表的读取数据如下
V1=36.0V；A1=0.265A；V2=213V;P=3.9W;
所以变压器的铁损为3.9W；变压器的变比等于213/36=5.92;
2．变压器的铜损
V1=3.8V；A1=1.407A；A1=0.234A;P=4.7W;
变压器的铜损为4.7W；
3．变压器的外在特性测量
按电路图3来连接电路，负载为白炽灯，5各灯泡并联。改变负载得到的数据如下：
图5 变压器的外特性曲线
4．变压器的空载特性
按电路图4连接电路，把输入电压U1从0开始逐渐增加到1.2倍的U1。测量数据空载特性曲线如下：
图6 变压器的空载特性曲线