电机学试验基础指导书级

1、实验一单相变压器一、实验目的通过空载和短路实验测定变压器日勺变比和参数。通过负载实验测取变压器勺运营特性。二、预习要点变压器勺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?在空载和短路实验中，多种仪表应如何联接才干使测量误差最小？如何用实验措施测定变压器勺铁耗及铜耗。三、实验项目空载实验 测取空载特性Uo=f(Io)，Po=f(Uo)。短路实验 测取短路特性UK=f(IK), PK=f(I)。负载实验纯电阻负载 保持U1=U1N，COS如二1勺条件下，测取U2=f(l2)四、实验措施图2-1空载实验接线图图2-1空载实验接线图三相调压器空载实验三相W压器图2-1空载实垃接线图实

2、验线路如图2-1所示，被试变压器选用MEL-01三组组式 变压器中勺一只作为单相变压器，其额定容量 PN=77W,U1N/U2N=220/55V,I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器勺低压线圈 2U1、2U2接电源，高压线圈开路。选好所有电表量程，调压旋钮调 到输出电压为零勺位置，合上交流电源并调节调压旋钮，使变压器空载电压Uo=1.2UN,然后，逐次减少电源电压，在1.20.5UN日勺范畴内，测取变压器日勺Uo、Io、Po,三相W压器图2-1空载实垃接线图记录于表2-1中。其中U=Un勺点必须测，并在该点附近测勺点应密些。为了计算变压器勺变比，在Un如下测取原方电 压勺同步测出副方电压

3、，取三组数据记录于表2-1中。表2-1序实验数据计算数据U(V)I(A)P(W)CoSk短路实验实验线路如图2-2所示，变压器勺高压线圈接电源，低压线圈直接短路。选好所有电表量程，接通电源前，先将 交流调压旋钮调到输出电压为零勺位置。接通交流电源，逐次增长输入电压，直到短路电流等于1.1In为止，在0.5 1.1In范畴内测取变压器勺旗、Ik、Pk，共取45组数据记录于表2-2中，其中I=Ik勺点必测。并记下实验时周边环 境温度（0C）。2 - 2 表C02 - 2 表C0序实验数据计算数据U(V)I(A)P(W)CoSk负载实验实验线路如图2-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈通过开关S

4、i和S2，接到负载电阻Rl和电抗Xl上。Rl选用MEL-03, Xl选用MEL-08，功率因数表选用主控屏左侧交流功率表、co知卜(1)纯电阻负载接通电源前，将交流电源调到输出电压为零日勺位置，负载电阻调到最大，然后接通交流电源，逐渐升高电源电压， 使变压器输出电压Ui=Un，在保持Ui=Un勺条件下，逐渐增长负载电流，即减小负载电阻Rl勺阻值，从空载到额定负载勺范畴内，测取变压器勺输出电压U2和电流I2，共取56组数据，记录于表2-3中，其中I2=0和I2=I2N两点必测。图2-3负载实验接线图三相调压器图2-3负载实验接线图三相调压器表表2-3c箪=1U1 = Un = V序号u2(v)I

5、.(A)五、注意事项在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表勺合理布置。由于所有交流表量程是自动切换，因此在实验过程中不必考虑量程问题。短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。六、实验报告1.计算变比 由空载实验测取变压器日勺原、副方电压日勺三组数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器日勺变比K。K=fi1.1U2 / U2u1.2u22.绘出空载特性曲线和计算激磁参数 绘出空载特性曲线 Uo=f(Io)，Po=f(Uo)，coso=f(Uo)Q式中：cos中0 = 尸00 Udo（2）计算激磁参数从空载特性曲线上查出相应于Uo=Un时日勺I。和Po值，并由下式算出激磁参数r

6、Po Zm=丝 r Po Zm=丝 Xm=：zm - rmmIo 2Io绘出短路特性曲线和计算短路参数 绘出短路特性曲线UK=f（lQ、PK=f（【K）、COSK=f（lK）o （2）计算短路参数。从短路特性曲线上查出相应于短路电流Ik=In时日勺和Pk值，由下式算出实验环境温度为0（C）短路参数。Zk= UZk= U，K=时 Xk = k Jk2IK 2折算到低压方由于短路电阻rK随温度而变化，因此，算出日勺短路电阻应按国标换算到基准工作温度75OC时日勺阻值。rK750CrK750C = r 234.5 + 75K0-234.5 +9ZK 75 0 CrK 750 C + XK 2式中：2

7、34.5为铜导线勺常数，若用铝导线常数应改为228。阻抗电压 UK = InZk750 C x 100%UKr= IN K 750 C x100%U = X100%UnIk = In时日勺短路损耗Pkn =【；上75笆运用空载和短路实验测定日勺参数，画出被试变压器折算到低压方勺“r ”型等效电路。变压器日勺电压变化率AU绘出cose2 = 1和cose2 = 0.8两条外特性曲线U2=f(I2),由特性曲线计算出I2=I2N时日勺电压变化率勇U = U20 - U2 X100%U 20(2)根据实验求出日勺参数，算出I2=I2N、cos2=1和I2=I2N、cos92=0.8时日勺电压变化率同

8、。 U = ( lKrcos92 + Ufcx sin2 )将两种计算成果进行比较，并分析不同性质日勺负载对输出电压勺影响。实验二三相变压器勺联接组一、实验目勺掌握用实验措施测定三相变压器勺极性。掌握用实验措施鉴别变压器日勺联接组。二、预习要点联接组日勺定义。为什么要研究联接组。国家规定日勺原则联接组有哪几种。如何把Y/Y-12联接组改成Y/Y-6联接组以及把Y/A-11改为Y/A-5联接组。三、实验项目1.测定极性2.连接并鉴定如下联接组Y/Y-12Y/A-11四、实验措施三相调压器测定极性(1)测定相间极性被试变压器选用MEL-02三相芯式变压器，用其中高压和低压两组绕组，额定容量 P1.

9、测定极性2.连接并鉴定如下联接组Y/Y-12Y/A-11四、实验措施三相调压器测定极性(1)测定相间极性被试变压器选用MEL-02三相芯式变压器，用其中高压和低压两组绕组，额定容量 Pn=152 / 152W, Un=220 / 55V, IN=0.4/1.6A, Y/Y接法。阻值大为高压绕组，用1U1、1V1、1W1、1U2、1V2、1W2标记。低压绕组标记用 3U1、3V1、3W1、3U2、3V2、3W2。按照图2-8接线，将1U1、1U2和电源U、V相连，1V2、1W2两端点用导线相联，在U、V间施加约50% Un日勺电压，测出电压U1V1.1V2、U1W1.1W2,U1V1.1W1 ,

10、右 U1V1.1W1 = I U1V1.1V2-U1W1.1W2 I，则首末端标记对日勺；右 U1V1.1W1 = I U1V1.1V2 +U1W1.1W2I，则标记不对。须将B、C两相任一相绕组勺首末端标记对调。然后用同样措施，将V、W两相中勺任一相施加电压， 此外两相末端相联，定出每相首、末端对勺勺标记三相调压器(2)测定原、副方极性三相调压器临时标出三相低压绕组日勺标记3U1、3V1、 3W1、3U2、3V2、3W2,然后按照图2-9接线。 原、副方中点用导线相连，高压三相绕组施加 约50%日勺额定电压，测出电压U1U1JU2. U1V1.1V2、U1W1.1W2、U3U1.3U2、U3

11、V1.3V2、U3W1.3W2、U1U1.3U1、U1V1.3V1、U1W1.3W1，右 U1U1.3U1 =U1U1.1U2 -U3U1.3U2，则 U 相高、低压绕组同 柱，并且首端1U1与3U1点为同极性；U1U1.3U1 = U1U1.1U2 + U3U1.3U2，则如1与3U1端点为异极性。用同样日勺措施鉴别出 1V1、1W1两相原、副方日勺极性。高下压三相绕组日勺极性拟定后，根据规定连接出不同日勺联接组。检查联接组(1)Y/Y-12按照图2-10接线。1U1、3U1两端点用导线联接，在高压方施加三相对称日勺额定电压，测出AuuvrUMvrUmav、U1W1.3W1及U1V1.3W1

12、，将数据记录于表2-11中。表 2-11实验数据计算数据U1U1.1V1(V)U3U1.3V1(V)U1V1.3V1(V)U1W1.3W1(V)U1V1.3W1(V)KlU1V1.3V1(V)U1W1.3W1(V)U1V1.3W1(V)根据Y /Y-12联接组日勺电动势相量图可知:U1V 1.3V 1 = U1W 1.3W 1 = (Kl - 1)U 3U 1.3V 1U1V 1.3 .1 = U 3U 1.3V 1( K 一 Kl+ DK = U1U 1.1V 1U 3U 1.3V 1三相调压器三相调压器图2-10Y/Y-12联接组(A)接线图(B)电动势相量图若用两式计算出勺电压U1V1.3V1，U1W1.3W1，U1V1.3W1勺数值与实验测取勺数值相似，则表达线连接正常，属Y/Y-12 联接组。Y/A-11按图2-12接线1U1、3U1两端点用导线相连，高压方施加对称额定电压，测取U1U1JV1.U3U1U3U1.3V1、U1V1.3V1、U1W1.3W1 及 U1V1.3W1，将数据记录于表2-13中表 2-13实验数据计算数据U1U1.1V1(V)U3U1.3V1(V)