电机MATLAB仿真实验Word格式文档下载.docx

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1变压器空载运行有什么特点？

2在变压器空载实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铁耗。

三、仿真项目

1完成变压器空载运行仿真模型的搭建和参数设定。

2仿真测取空载特性U0=f（I0），P0=f（U0），cosΦ0=f（U0）。

四、仿真方法

1仿真模块

三相交流电压源

可饱和单相变压器

交流电压表

交流电流表

有功、无功功率表

示波器

显示测量数据

计算均方根值（有效值）模块

电力系统仿真环境模块（电力系统仿真模型中必须含有一个）

2仿真模型

图1变压器空载实验接线图

图2单相变压器空载仿真模型示例图

图3变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧SaturationCharacteristic一栏）

3空载仿真

1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建，搭建仿真模型如图2所示，所有频率的设置均改成50。

2）对单相变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。

设定其额定容量SN=77VA，U1N/U2N=55/220V。

变压器低压侧接电源，高压侧开路。

变压器参数设置如图3所示。

3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。

4）调节电压源电压，调节范围在（1.25~0.2）UN范围内，测取变压器的U0，I0，P0，cosΦ0以及二次侧电压UAX等数据。

5）测取数据时，在额定电压附近侧的点较密，共测取10组数据记录于下表。

表1空载实验数据

序号

实验数据

U0（V）

I0（A）

P0（W）

UAX（V）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

五、实验报告

1.完成表1

2.绘制U0-I0特性曲线

3.计算变压器变比

4.计算低压侧的励磁参数

实验二单相变压器短路仿真实验

1用仿真的方法了解并求取变压器的短路特性。

2通过变压器短路仿真了解并求取变压器的参数和损耗。

1变压器短路运行有什么特点？

2在变压器短路实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铜耗。

1完成变压器短路运行仿真模型的搭建和参数设定。

2仿真测取短路特性UK=f（IK），PK=f（UK），cosΦK=f（UK）。

图1变压器短路实验接线图

图2单相变压器短路仿真模型示例图

3短路仿真

1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建。

搭建仿真模型如图2所示。

所有频率的设置均改成50。

2）将三相变压器模块改为单相变压器，并进行变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。

设定其额定容量SN=77VA，U1N/U2N=55/220V，I1N/I2N=1.4/0.35V。

变压器高压侧接电源，低压侧短路。

4）调节电压源电压，使得高压侧短路电流约等于1.1IN，然后逐次降低输入电压，减少短路电流，在（1.1~0.2）IN范围内测取变压器的UK，IK，PK等数据。

5）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取6-7组数据记录于表1中。

表1短路实验数据

UK（V）

IK（A）

PK（W）

1、完成表1

2、绘制Uk-Ik特性曲线

3、计算高压侧的短路参数

实验三三相变压器的连接组

1了解变压器的连接组。

2用仿真的方法判别变压器的连接组。

1连接组的定义。

为什么要研究连接组。

国家规定的标准连接组有哪几种。

2如何把Y,y0连接组改成Y,y6连接组以及把Y,d11改为Y,d5连接组。

1完成变压器连接组仿真模型的搭建和参数设定。

2连接并判定以下连接组

（1）Y,y0

（2）Y,y6

（3）Y,d11

（4）Y,d5

12节点三相变压器

（+表示同极性端）

变压器模块高压绕组用A1+、B1+、C1+、A1、B1、C1标记，低压绕组用A2+、B2+、C2+、A2、B2、C2标记。

设定变压器额定容量为108VA，频率50Hz，额定电压10/2.5KV。

根据连接组类型进行连线并加上电压表进行检验。

图112节点三相变压器参数设置示例图

2.1Y,y0

图2-1Y,y0连接组接线，电势相量图

根据图2-1连线，A、a两端点用导线连接（注意：

此导线为辅助导线，用以检验连接组，在实际应用中不存在。

下同），在高压侧施加三相对称的额定电压，测出UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca、UBb、UBc、UCb、以及UCc，将数据记录于表1中。

根据Y,y0连接组的电势相量图可知：

其中

为线电压之比。

若用两式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,y0连接组。

图2-2Y,y0连接组仿真模型示例图

图2-1进行连线搭建如图2-2仿真模型，并根据最后要测取的电压值在仿真中接入电压表进行测量。

2.2Y,y6

图3Y,y6连接组接线，电势相量图

将Y,y0连接组的副方绕组首、末端标记对调，A、a两点用导线相连，如图3所示

根据Y,y6连接组的电势相量图可得

若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,y6连接组。

2.3Y,d11

图4Y,d11连接组接线，电势相量图

A、a两端点用导线相连，高压侧施加对称额定电压。

如图4所示。

根据Y,d11连接组的电势向量可得

若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,d11连接组。

2.4Y,d5

图5Y,d5连接组接线，电势相量图

将Y/△-11连接组的副方绕组首、末端的标记对调，如图5所示，仿真方法同前，记录数据于表1中。

根据Y,d5连接组的电势相量图可得

若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,d5连接组。

表1测量数值

仿真数据

连接组方法

UAB（KV）

UBC（KV）

UCA（KV）

Uab（KV）

Ubc（KV）

Uca（KV）

UBb（KV）

UBc（KV）

UCb（KV）

UCc（KV）

Y,y0

Y,y6

Y,d11

Y,d5

表2计算数值

计算数据

1、完成表1、表2

2、校验仿真数据的正确性

实验一、实验二的变压器参数

学号尾号

额定值

其它参数

0、1

SN=77VA，U1N/U2N=55/220V

参考模型数据

2、3

SN=100VA，U1N/U2N=110/220V

4、5

SN=130VA，U1N/U2N=95/220V

6、7

SN=160VA，U1N/U2N=75/220V

8、9

SN=180VA，U1N/U2N=120/220V

实验三的变压器参数

额定电压12/3.5kV

额定电压10/2.5kV

额定电压13/4.5kV

额定电压15/5.5kV

额定电压18/6.5kV

上海电力学院

本科实验设计

电机学

（1）实验仿真报告

院系：

专业年级（班级）：

学生姓名：

学号：

指导教师：

成绩：

年月日