变压器实验书.doc

实验一 变压器特性研究一、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K1（即降压变压器）时，电阻变换后，数值增大，反之则减小。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 =U1U2时，则1、2两端为同名端；若如图（c）所示，测得 1 、2电压 ，则 1 、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。上图中，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 UAA UAB UBBUAB= UAA UBB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 UAA UBB UABUAB= UAA+ UBB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原边电压 (V) 220 240 198原边电流(mA)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、UBB，计算变压器的变比K1、K2，填入表4。表4原边电压(V) 副边电压(V) 变比 UAA =220 UBB=K1= UAA/ UBB=UBB=K2= UAA/ UBB=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原边电压（V）负载电阻（ ）负载电流（mA）负载电压（V） 220 500 300 200 100注意人身安全，遵