变压器测试实验报告修改版.docx

变压器测试实验报告一、实验目的研究分析同一变压器的气隙大小对变压器的电感L、绕组电容C和漏感Lr等参数与频率特性的影响。二、实验内容对同一变压器，分别设定其气隙大小为d=0mm、d=1mm、d=1.55mm。在每一气隙大小条件下，使用阻抗分析仪实测变压器初级绕组的阻抗特性与增益特性曲线；使用信号发生器提供输入电压，观察输出电压（高压表示数）随输入电压频率的变化关系，绘制变压器的频率特性曲线。三、实验方法和步骤变压器测试实验主要使用阻抗分析仪和信号发生器分别对每一气隙大小的变压器进行实测。1阻抗分析仪实测（1）.变压器二次侧绕组开路，使用阻抗分析仪实测变压器初级绕组的阻抗特性与增益特性曲线。（2）.根据由变压器的阻抗特性与增益特性曲线得到的精确数据计算变压器的直流电阻RDC、电感L、绕组电容C和漏感Lr。.直流电阻RDC。在阻抗特性曲线的低频段（10Hz）得到变压器的直流电阻RDC。.电感L。根据第一次谐振点与原点之间的中间点的阻抗值计算得到电感L。Z=wL 。.绕组电容C。第一次谐振点数据计算电容C。 。.漏感Lr。第二次谐振点数据计算漏感Lr。 。2信号发生器实测（1）.变压器的一次侧接信号发生器，信号发生器输出幅值为10V，频率为的方波；二次侧接高压表。观察在幅值恒定，频率变化的输入电压下，输出电压（高压表示数）随输入频率变化的关系。（2）.根据输出电压（高压表示数）随输入频率变化的关系，适量取点，绘制每一气隙大小的变压器的频率特性曲线。四、实验数据1变压器的气隙大小d=0mm（1）.阻抗分析仪实测变压器的阻抗特性与增益特性曲线，如图1。图1. 阻抗特性与增益特性曲线（d=0mm）根据变压器的阻抗特性与增益特性曲线得到以下精确数据，利用得到的精确数据计算变压器的直流电阻RDC、电感L、绕组电容C和漏感Lr，如表1。频率点频率f/KHz阻抗/直流电阻/电感L/mH电容C/nF漏感/mH低频段0.0010.542中间点5.538744.7621.4一次谐振点10.941745539.89二次谐振点36.7254.9380.0214表1.变压器参数结果（d=0mm）（2）.信号发生器实测取点数据，如表2。f/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KV0.0020.73.670.9934.552.8337.793.130.021.154.041.1335.123.0938.222.920.21.274.5490.9535.683.3138.72.680.31.295.2261.19363.439.432.322.2521.066.1030.936.243.4540.1522.4751.087.31.3236.523.48500.522.5721.048.930.8336.683.5600.272.81.0912.131.6636.873.45700.163.0671.0217.970.7637.223.36165趋于03.3481.132.82.1237.493.26表2.信号发生器实测取点数据（d=0mm）根据取点数据绘制变压器的频率特性曲线，如图2。图2. 变压器的频率特性曲线（d=0mm）2.变压器的气隙大小d=1mm（1）.阻抗分析仪实测变压器的阻抗特性与增益特性曲线，如图3。图3. 阻抗特性与增益特性曲线（d=1mm）根据变压器的阻抗特性与增益特性曲线得到以下精确数据，利用得到的精确数据计算变压器的直流电阻RDC、电感L、绕组电容C和漏感Lr，如表3。频率点频率f/KHz阻抗/直流电阻/电感L/mH电容C/nF漏感/mH低频段0.0010.527中间点16.684210.872.01一次谐振点33.56713894.711.18二次谐振点44.7728.25780.0295表3.变压器参数结果（d=1mm）（2）.信号发生器实测取点数据，如表4。f/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KV0.0020.472.9840.8811.150.5945.13.750.020.723.1680.7714.841.6345.93.180.20.793.4290.9122.540.5146.82.521.9280.843.690.7537.031.0747.652.032.0160.84.0220.9438.831.3548.621.622.1360.844.450.7340.181.6849.061.472.2140.84.9130.9941.52.1949.591.332.3420.855.6190.742.432.71501.242.4660.796.381.0743.193.23600.392.6150.877.4290.6544.053.76700.212.7920.798.9061.2344.523.87168趋于0表4.信号发生器实测取点数据（d=1mm）根据取点数据绘制变压器的频率特性曲线，如图4。图4. 变压器的频率特性曲线（d=1mm）3.变压器的气隙大小d=1.55mm（1）.阻抗分析仪实测变压器的阻抗特性与增益特性曲线，如图5。图5. 阻抗特性与增益特性曲线（d=1.55mm）根据变压器的阻抗特性与增益特性曲线得到以下精确数据，利用得到的精确数据计算变压器的直流电阻RDC、电感L、绕组电容C和漏感Lr，如表5。频率点频率f/KHz阻抗/直流电阻/电感L/mH电容C/nF漏感/mH低频段0.0010.526中间点19.86182.0051.46一次谐振点38.828682.211.5二次谐振点47.7499.95320.0332表5.变压器参数结果（d=1.55mm）（2）.信号发生器实测取点数据，如表6。f/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KVf/KHzU/KV0.0020.393.6280.8123.980.4449.352.790.020.623.9270.6340.431.0750.52.020.20.684.2980.8542.41.4251.921.441.890.724.7390.6143.921.8953.151.131.9650.685.2430.9145.052.4654.860.872.050.735.8450.5946.013.17600.462.1590.686.7451.0146.473.54700.242.2450.747.9990.5647.093.94170趋于02.6160.679.511.1947.564.052.7660.7611.990.5148.083.843.350.6515.831.6448.543.49表6.信号发生器实测取点数据（d=1.55mm）根据取点数据绘制变压器的频率特性曲线，如图6。图6. 变压器的频率特性曲线（d=1.55mm）五、实验数据分析与结论1.变压器开气隙比较的基本结论，加气隙:（1）.电感减小，漏感增大；（2）.激磁电流增大；（3）.降低Br，起始磁导率；（4）.增加储能能力，抗饱和好。根据变压器的阻抗特性与增益特性曲线可以得到精确数据，利用得到的精确数据计算变压器的直流电阻RDC、电感L、绕组电容C和漏感Lr。表1、3、5三组数据进行比较，我们得出以下结论：变压器的电感L随气隙的增大而减小，绕组电容C和漏感Lr随气隙的增大而增大。2.根据信号发生器实测取点数据绘制的变压器频率特性曲线，我们可以看出，当频率小于变压器的第二次谐振频率时，变压器的输出电压随输入电压频率的增大呈波浪式上升下降，总体呈现上升趋势，且频率越高，上升幅度越大。无论变压器的气隙大小是多少，都是在输入电压频率达到变压器第二次谐振点频率时输出电压上升到最大值。当频率大于第二次谐振点频率后，输出电压下降并随着频率的增大下降至趋近于零。表2、4、6三组数据进行比较，我们得出以下结论：在低频段，变压器的输出电压随气隙的增大而减小；变压器的第二次谐振点频率随气隙的增大而增大；变压器在第二次谐振点频率的输出电压为峰值，且随气隙的增大而增大。3.同一气隙大小的变压器，阻抗分析仪实测和信号发生器实测两种方法得到的结果进行比较，第二次