电机学实验之
三相变压器的空载及短路实验实验报告
学院：电气信息学院专业：电气工程及其自动化班级：电力102班小组成员：
一、实验目的1、用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。2、通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。3、计算变压器的电压变化百分率和效率。4、掌握三相调压器的正确联接和操作。5、复习用两瓦特法测三相功率的方法。二、实验仪器1、钳形谐波小功率表2、变压器综合实验台3、连接导线若干实验仪器介绍：钳形谐波小功率表用于测量测量交流电压、交流电流、交流电压峰值、交流电流峰值、有功功率、无功功率、视在功率（单相或三相）、功率因数、相角。交流电压谐波（达20次），交流电路谐波（达20次）及总谐波失真度。低电压指示、数据保持、自动关机。变压器综合实验台：额定容量SN?6KVA
额定电压U1N/U2N?660V/380V
变压器接法Y/Y额定电流I1N/I2N?5.26A/9.09A三、实验原理四、实验内容1测变比K。2空载实验，测取空载特性。U0＝f(I0)P0＝f(u0)
3短路实验，测取短路特性cos?0＝f(u0)cos?k＝f(Ik)
Uk＝f(Ik)Pk＝f(Ik)
五、实验线路及步骤（一）测量变压器变比：按图7—1调压器原边接电源，副边接电流插合一边，电流插合另一边接变压器低压绕组，高压绕组开路，合上电源开关K，调节调压器副边输出电压,使外施电压为低压绕组额定电压的一半左右（即U20≈0.5U2N）对应不同的外施电压，测量高低压绕组的UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca对应不同外施电压测量三组数据。记录于下表7—1中：表7—1UAB序号伏1174.5Uab伏100KAUBC伏Ubc伏99.7KBUAC伏Uac伏99.8KcK1.745172.41.729173.01.7331.736
23156.4138.890801.7381.735
155.2138.099.679.81.7321.729
155.3137.789.779.51.7311.732
1.7341.732
最后取3次计算的平均值，所以K=1.734(二)空载实验实验线路如7—1所示，空载实验在低压侧进行，调压器原边接电源，副边接电流插合一端，电流插合另一端接低压侧首端a,b,c,，高压侧开路。电压测针电流插销380VK三相调压器abcxXyYzZABCVWA功率表 电压表 电流表的接法图7—1测变比K及空载实验接线图合上电源开关K之前，应将调压器手柄调到输出电压为零的位置，然后闭合开关K，将电流插销插入插盒，电压测针插在正确位置。调节调压器使输出电压为低压绕级额定电压1.1到1.2倍，记下每一组数据，然后单方向逐次降低电压，每次测量低压侧空载电压，电流及功率（用两瓦法测三相功率时，其两次功率读数就是a相电流，ab相电压，这是功率Pab,和c相电流，bc相电压，这是功率Pbc；b相电流，和ac相电压。功率不计。在测时应该注意正负，主要看功率表指针方向。如果打反针则要将插梢换个方向。）测7到8组数据记录于下表。三相总功率等于Pab，Pbc的代数和。注意测量顺序。表7—1序号Uab(V)123454003993970.4650.460.44-321303803793780.420.420.4-231153203183190.3070.310.3-7772802782790.2550.250.25-2582302302310.210.20.21-140实验测试数据
Ubc(V)Uac(V)Ia(A)Ib(A)IC(A)Pab(W)Pbc(W)(三)短路实验：实验线路如图7—3所示。短路实验在高压侧进行，高压绕组经电流插盒和调压器接至电源，低压绕组用较粗导线直接短路。仪器接线同上，仪表选择原则是：电流表量程大于高压边额定电流，电压表应是低量程的，因为短路电压只有额定电压的百分之几，而功率表应选高功率因素瓦特表。为减小测量误差，电压接线应接至上图中的A，B，C位置（即电流之后或负载端）。380VK三相调压器ABCXxYyZzabc图7—3短路实验接线图合上电源之前，一定要注意将调压器手柄置于零的位置。然后接入仪表，合上电源开关K，缓慢调节调压器输出，使短路电流Ik达到高压绕组的额定电流I1N。在Ik＝I1N到0.4I1N范围内较快测取4，5组数据（因短路电流较大，为避免变压器发热而烧坏，故第一组应动作迅速）其测量顺序同空载顺序（用两瓦法测三相功率时，其两次功率读数就是a相电流，ab相电压，这是功率Pab,和c相电流，bc相电压，这是功率Pbc；b相电流，和ac相电压。功率不计。在测时应该注意正负，主要看功率表指针方向。如果打反针则要将插梢换个方向。）三相总功率等于Pab，Pbc的代数和。并将数据记录于下表7—3中，同时记下室温θ。表7—3室温θ=20℃UAB序号V123427.025.121.919.4UBCV27.325.422.720.3UACV27.825.722.020.4IAA5.04.54.03.5IBA4.44.03.73.38ICA4.764.33.853.2PABW-2-3-3-2PBCW117977959实验数据处理:
1.计算变压器的变比
K
UAB序号伏123174.5156.4138.8Uab伏1009080KAUBC伏Ubc伏99.799.679.8KBUAC伏Uac伏99.889.779.5KcK1.7451.7381.735
172.4155.2138.01.7291.7321.729
173.0155.3137.71.7331.7311.732
1.7361.7341.732
最后取3次计算的平均值，所以K=1.734表1（表中粗体字为计算值）变比计算公式为UAB/3UABKA??Uab/3Uab所以有UAB1174.5KA1???1.745Uab1100KB1?UBC1172.4??1.729Ubc199.7UAC1173.0KC1???1.733Uac199.8那么就有KA1?KB1?KC11.745?1.729?1.733K1???1.73633同理可得KA2?1.738KB2?1.732KC2?1.731K2?KA2?KB2?KC21.738?1.732?1.731??1.73433KB3?1.729KA3?1.732KA3?1.735
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