综上所述，可以列出变压器负载运行时的基本方程式组如下
课题四 变压器的空载试验与短路试验
一、 教学目标
1、 掌握变压器空载与短路试验的目的及应用
2、 培养学生的动手操作能力和实验数据的取得与分析能力 3、 实验中要注意安全，教师检查接线以后学生再闭合电路 二、 教学重点与难点 1、变压器空载与短路试验
2、变压器空载与短路试验的应用
三、 教学时间：4学时 四、 教学内容：
一）、空载试验
试验目的：确定变压器的变比k、铁损耗pFe和励磁阻抗zm。
为便于测量仪表的选用、确保试验安全，空载试验在低压边进行。将高压边开路，在低压边加电压为额定值U2N、频率为额定值的正弦交变电源，测出开路电压U10、空载电流I20、空载损耗p0。 对单相变压器，有k?U10 U2NU2NU?z2?2N I20I20??据空载等效电路，以及z?m??z2,rm??r2，有zm???，rmp0p0?r? 222I20I202??可由z??励磁感抗xmm,rm计算xm?kxm
2r2?p0 空载铜损很小，有pFe?p0?pcu?p0?I20
对于三相变压器的空载试验，测出的电压、电流均为线值，测出的功率为三相功率值，计算时应进行相应的换算，即将电压、电流换算为相值，将功率换算为单相值。 二、短路试验
目的：是确定变压器的铜损耗pcu、短路阻抗zs。
短路试验在高压边进行，将低压端短接，高压边交流电源，缓慢升压至I1＝I1N时停止，测出短路电压U1s、短路电流I1s、短路损耗ps。短路电压U1s相对于额定电压U1N来说很小，故磁通?m很小，铁损pFe很小，有pcuN?ps?pFe?ps 铜损为原、副铜损之和pcuN?pcu1?pcu2
短路试验接线图
因是在额定电流时测定，故pcuN为额定运行时的铜损耗。
，由于短路试验时，z?L?0，又有z2??zm，因此可以用简化等效电路来进行计算。有
zs?U1s I1sU1s称为短路电压，常用对 的百分值us%来表示，us%称短路电压百分值
us%?U1sIzz100%?1Ss100%?s％?zs％
U1NU1NU1NI1S上式中 Zs%为短路阻抗百分值
可见，us%＝zs%。短路电压百分值反映了变压器漏阻抗的大小。变压器是负载的电源，其漏阻抗就是电源的内阻抗。us%或zs%越小，变压器的输出电压随负载变化而变化的程度就越小。us%是变压器的一个很重要的参数。 五、 处理课后习题
第二单元 变压器绕组的极性测定与连接
课题一 单相变压器绕组的极性
一、教学目标
1、掌握单相变压器绕组的极性及其判定 二、教学重点与难点
单相变压器绕组的极性及其判定 三、教学时间：2课时 四、教学内容
一）、变压器绕组的极性
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。在图2--1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E1U与E2U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。 二）、极性的重要性 1．绕组串联时
(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。
..
(2)反向串联，也称为尾尾相连(或首首相连)，总电动势为两个电动势之差，电动势将变小。
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．绕组并联时也有两种连接方法。 (1)同极性并联，它又分两种情况。
1)E1与E2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：
2) E1与E2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。这对绕组的正常工作不利，环流会产生损耗和发热，输出电压、电流都减少，严重时甚至烧坏绕组。
(2)反极性并联 这时两个绕组回路内部的环流将很大，甚至烧坏线圈，这种接法是不允许的，应绝对避免。以上说明绕组极性判别对变压器绕组的连接是十分重要的。 三）、极性的判别 1．直观法
因为绕组的极性是由它的绕制方向决定的，所以可以用直观法判别它们的极性。 2．测试法
无法观察到绕组的绕制方向(如绕组密封在内部)，只能借助仪表来测试。
（1）如果U3=U1+U2，，则是正向串联，1U1与2U1是异名端；如果U3=U1—U2则是反向串联，1U1与2U1是同名端
(2)检流计法 P为检流计(检流计指针偏向电流流人的一端)。当合上开关飞，如电流向下，说明这时1U1与2U1都处于高电位，所以它们是同名端。用这个方法时，为了
....
省电和保护检流计，一般将高压侧接检流计。也可用直流毫安表代替检流计，直流毫安表量程由大至小试用，直到反应明显为止。
以上是对单相绕组的极性判别。对三相变压器来说，它的每一相的一次侧、二次侧绕组之间的同名端判别，同单相变压器一样。但三相绕组之间严格地讲不属于同名端判别范畴。
五、处理课后习题
课题二 三相变压器绕组的连接及连接组别
一、教学目标：
1、掌握三相变压器及连接组别 二、教学重点与难点 掌握三相变压器及连接组别 三、教学时间：2学时 四、教学内容
三相交流电无论在经济、技术上都有极大的优越性，所以现代电力系统都采用三相交流电，为此三相交流变压器被广泛应用。它可以由三个单相变压器连接组成，称为三相组式变压器。但大多数均采用三相合为一体的三相芯式变压器，因为它体积小，经济性也好。
一、三相变压器的磁路结构 1．三相组式变压器的磁路
它的三个单相变压器铁心磁路是各自独立的，只要三相电压平衡，则磁路也是对称一样的，每只变压器可作为单相变压器来分析。 2．三相芯式变压器的磁路
电机与变压器教案汇总
