电路实验变压器

变压器 制作教师 徐伦 一 实验目的 1 学会测量变压器的同名端 2 通过空载实验 了解变压器原边电流 即铁损 变化情况以及测定变压器的变比 3 通过负载实验 测定变压器的外特性曲线 二 实验原理 1 变压器的变比K在交流电路中变压器不仅能改变电压 电流 还能改变电阻 阻抗 变压器在空载时其原边与副边的电压比等于它们的匝数比 也称为变压器的变比K 把电阻R接在理想变压器的副边 变压器的原边的输入电阻为 当K 1 即升压变压器 时 电阻变换后 数值减小 反之则增大 即从匝数少的一边所得的输入电阻是减少的 匝数多的一边所得的输入电阻是增大的 当变压器副边具有两个或两个以上绕组时 可以将副边绕组进行串联获得较高的电压 当副边绕组的端电压相等时 可以将副边绕组并联 得到较大电流 但在串联和并联时必须先测定副边绕组的相对极性 以确定两个绕组的同名端 当两个绕组的异名端相连时 两个绕组的连接方式为串联 其端电压为两个绕组的输出电压之和 当两个绕组的同名端相连时 期连接方式为并联 输出电流为两个绕组的输出电流之和 2 同名端的判断 假设两电流分别从两个有磁耦合线圈各自的某端同时流入 或流出 如果交链各线圈的自磁通与互磁通方向一致 则这两端称为该耦合线圈的同名端 或极性端 通常用 或 表示 用交流法可以判断出变压器的同名端 例如 在变压器任一线圈上加一交流电压测出U1和U2 如图a所示 若 a b c 如图 b 所示 测得1 2两点间电压U12 U1 U2 时 则1 2两端为同名端 若如图 c 所示 测得 2电压 则 2两端为异名端 3 变压器的外特性变压器的外特性 是指原边加额定电压 负载功率因数一定时 副边电压U2随负载电流I2变化的关系 即U2 f I2 由于原边和副边绕组都有电阻和漏抗压降 使输出电压随负载电流大小以及负载的性质而改变 变压器在纯电阻和感性负载时 副边电压随负载增加而降低 容性负载时 副边电压随负载增加而可能升高 左图中 U2为额定输出时的副边输出电压 I2为额定输出时的负载电流 U20为空载时的副边输出电压 三 实验内容 1 判别变压器的同名端 1 按实验线路图1连线 将调压器调至零位后接通电源 然后调节调压器的输出为36V 测量UAA UAB UBB 填入表1 图1 表1 根据表1中数据 判别A A B B 哪两端是同名端 2 按实验线路图2连线 将调压器调至零位后接通电源 然后调节调压器的输出为36V 测量UAA UBB UAB 填入表2 图2 表2 根据表2中数据 判别A A B B 哪两端是异名端 2 空载实验 测原边电流 即铁损 实验线路如图3 变压器副边开路 即不接任何负载 变压器原边接调压器交流输出 按图3接线 并经检查无误后 合上电源总开关 调节调压器输出 按表3中参数进行测量 并记录数据 图3 表3 B 3 测定变压器的变比K 按图3接线 把调压器交流输出端接至变压器的原边 副边空载 将调压器调至零位后接通电源 调节调压器 使其输出电压UAA 为220V 测量副边的电压UBB UB B 计算变压器的变比K1 K2 填入表4 表4 4 测定变压器的外特性 按图4连接线路 经检查无误后 将调压器调至零位 合理选择各仪表量程 合上电源开关 调节调压器使其输出电压为220V 按表5中数据进行测量 并填入表格中 再根据测量的数据 画出变压器的外特性 图4 表5 注意人身安全 遵守安全实验操作规范 注意