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(1)纯电阻负载
保持U1=U1N,
=1的条件下,测取U2=f(I2)。
(2)阻感性负载
保持U1=U1N,
=0.8的条件下,测取U2=f(I2)。
四.实验设备及仪器
1.MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表)
2.功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)
3.三相组式变压器(MEL-01)或单相变压器(在主控制屏的右下方)
4.三相可调电阻900Ω(MEL-03)
5.波形测试及开关板(MEL-05)
6.三相可调电抗(MEL-08)
五.实验方法
1.空载实验
实验线路如图3-1
变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。
实验时,变压器低压线圈2U1、2U2接电源,高压线圈1U1、1U2开路。
A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。
具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。
若设备为MEL-Ⅰ系列,则交流电流表、电压表为指针式模拟表,量程可根据需要选择;
若设备为MEL-Ⅱ系列,则上述仪表为智能型数字仪表,量程可自动也可手动选择。
仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。
若电压表只有一只,则只能交替观察变压器的原、副边电压读数,若电压表有二只或三只,则可同时接上仪表。
W为功率表,根据采购的设备型号不同,或在主控屏上或为单独的组件(MEL-20或MEL-24),接线时,需注意电压线圈和电流线圈的同名端,避免接错线。
a.在三相交流电源断电的条件下,将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。
并合理选择各仪表量程。
变压器T额定容量PN=77W,U1N/U2N=220V/55V,I1N/I2N=0.35A/1.4A
b.合上交流电源总开关,即按下绿色“闭合”开关,顺时针调节调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2UN
c.然后,逐次降低电源电压,在1.2~0.5UN的范围内;
测取变压器的U0、I0、P0,共取6~7组数据,记录于表3-1中。
其中U=UN的点必须测,并在该点附近测的点应密些。
为了计算变压器的变化,在UN以下测取原方电压的同时测取副方电压,填入表3-1中。
e.测量数据以后,断开三相电源,以便为下次实验作好准备。
表3-1
序号
实验数据
计算数据
U0(V)
I0(A)
P0(W)
U1U1。
1U2
1
2
3
4
5
6
7
2.短路实验
实验线路如图3-2。
(每次改接线路时,都要关断电源)
实验时,变压器T的高压线圈接电源,低压线圈直接短路。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表,选择方法同空载实验。
a.断开三相交流电源,将调压器旋钮逆时针方向旋转到底,即使输出电压为零。
b.合上交流电源绿色“闭合”开关,接通交流电源,逐次增加输入电压,直到短路电流等于1.1IN为止。
在0.5~1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK,共取6~7组数据记录于表3-2中,其中I=IK的点必测。
并记录实验时周围环境温度(℃)。
表3-2室温θ=℃
UK(V)
IK(A)
PK(W)
六.注意事项
1.在变压器实验中,应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
2.短路实验操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化。
七.实验报告
1.计算变比
由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据,分别计算出变比,然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=U1U11U2/U2U12U2
2.绘出空载特性曲线和计算激磁参数
(1)绘出空载特性曲线UO=f(IO),PO=f(UO),
=f(UO)。
(2)计算激磁参数
从空载特性曲线上查出对应于Uo=UN时的IO和PO值,并由下式算出激磁参数
3.绘出短路特性曲线和计算短路参数
(1)绘出短路特性曲线UK=f(IK)、PK=f(IK)、
=f(IK)。
(2)计算短路参数。
从短路特性曲线上查出对应于短路电流IK=IN时的UK和PK值,由下式算出实验环境
温度为θ(OC)短路参数。
折算到低压方
由于短路电阻rK随温度而变化,因此,算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75OC时的阻值。
式中:
234.5为铜导线的常数,若用铝导线常数应改为228。
实验二三相变压器
一.实验目的
1.通过空载和短路实验,测定三相变压器的变比和参数。
2.通过负载实验,测取三相变压器的运行特性。
二.预习要点
1.如何用双瓦特计法测三相功率,空载和短路实验应如何合理布置仪表。
2.三相心式变压器的三相空载电流是否对称,为什么?
3.如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。
4.变压器空载和短路实验应注意哪些问题?
电源应加在哪一方较合适?
1.测定变比
2.纯电阻负载实验:
保持U1=U1N,cos2=1的条件下,测取U2=f(I2)。
3.三相心式变压器(MEL-02)或单相变压器(在主控制屏的右下方)
五.实验方法
1.测定变比
实验线路如图2-4所示,被试变压器选用MEL-02三相三线圈心式变压器,额定容量PN=152/152/152W,UN=220/63.5/55V,IN=0.4/1.38/1.6A,Y/Δ/Y接法。
实验时只用高、低压两组线圈,中压线圈不用。
b.合上交流电源总开关,即按下绿色“闭合”开关,顺时针调节调压器旋钮,使变压器空载电压U0=0.5UN,测取高、低压线圈的线电压U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1、U3U1.3V1、U3V1.3W1、U3W1.3U1,记录于表3-3中。
表3-3
U(V)
KUV
KVW
KWU
K=1/3(KUV
+KVW+KWU)
U1U1.1V1
U3U1.3V1
U1V1.1W1
U3V1.3W1
U1W1.1U1
U3W1.3U1
KUV=U1U1.1V1/U3U1.3V1
KVW=U1V1.1W1/U3V1.3W1
KWU=U1W1.1U1/U3W1.3U1
4.纯电阻负载实验
实验线路如图3-3所示,变压器低压线圈接电源,高压线圈经开关S(MEL-05)接负载电阻RL,RL选用三只1800Ω电阻(MEL-03中的900Ω和900Ω相串联)。
a.将负载电阻RL调至最大,合上开关S1接通电源,调节交流电压,使变压器的输入电压U1=U1N。
b.在保持U1=U1N的条件下,逐次增加负载电流,从空载到额定负载范围内,测取变压器三相输出线电压和相电流,共取5~6组数据,记录于表3-4中,其中I2=0和I2=IN两点必测。
表3-4UUV=U1N=V;
cos2=1
序
号
I(A)
U2
I1U1
I1V1
I1W1
I2
六.注意事项
在三相变压器实验中,应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。
做短路实验时操作要快,否则线圈发热会引起电阻变化。
七.实验报告
1.计算变压器的变比
根据实验数据,计算出各项的变比,然后取其平均值作为变压器的变比。
2.变压器的电压变化率ΔU
(1)根据实验数据绘出cos2=1时的特性曲线U2=f(I2),由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率ΔU。
(2)根据实验求出的参数,算出I2=IN,cos2=1时的电压变化率ΔU
3.绘出被试变压器的效率特性曲线
(1)用间接法算出在cos2=0.8时,不同负载电流时的变压器效率,记录于表3-5中。
表3-5cos2=0.8,P0=W,PKN=W
P2(W)
η
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
式中I
PNcos2=P2
PN为变压器的额定容量
PKN为变压器IK=IN时的短路损耗
P0为变压器的U0=UN时的空载损耗
(2)计算被试变压器η=ηmax时的负载系数
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