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变压器空载实验

 变压器空载实验
一、训练目的
    1、学习变压器空载实验的方法。
    2、学会测量变压器的变压比K、空载电流Io、空载损耗Po和励磁阻抗Zm。
二、训练器材
    调压变压器一台,待测变压器一台,交流电压表两只,交流电流表一只,低功率因数功率表一只,刀开关一只,导线若干。
三、训练原理与训练内容
  1、变压器空载实验的原理
  变压器的空载实验是在原边施加额定电压,副边开路的情况下进行的,接线原理如图11-1所示。实验时,由于原边的电压是U1N,这时副边的电压也为额定电压U2N,由此可得变压器的变压比为


图11-1  变压器空载实验接线原理图
    空载实验中,原边电流表所测量的电流为变压器的空载电流,即I0为电流表的读数。该电流通过原边时,在铁芯中建立变压器工作的主磁通,所以也叫做励磁电流。电流通过变压器的绕组使绕组发热而损耗的电功率,称为铜损,用PCu表示;铁芯中的磁通为交变磁通,由于磁滞和涡流使铁芯发热而损耗的电功率,称为铁损,用PFe表示。空载时,变压器的铜损和铁损之和称为空载损耗,空载损耗可以用功率表测量,即P0,为功率表的读数。
变压器空载时副边开路,没有电流通过副边绕组,副边绕组没有铜损。空载电流和变压器的额定电流比较,空载电流只占很小一部分;在空载损耗中,铜损和铁损比较。铜损只占很小一部分,所以空载损耗中的铜损可以忽略不计。因此把铁损当作空载损耗,即
PFe=P0
变压器的励磁阻抗是空载运行时,原边的额定电压与空载电流之比,即

2、实验内容
(1)测定变压器的变压比K;
(2)测量变压器的空载电流Io;
(3)测量变压器的铁损PFe,即空载损耗Po;
(4)测量变压器的励磁阻抗Zm。
四、实验步骤
    1、选择实验器材,按接线原理图,对照实物连接实验电路如图11-2所示。

图11-2  变压器空载实验实物接线图
    2、将调压变压器的输出电压调节为“0”,合上刀闸开关。
    3、观察接在原边的电压表的指针,逐步升高调压变压器的输出电压。当电压表的读数为原边的额定电压U1N时,停止调节调压变压器的输出电压。
    4、在保持原边为额定电压的情况下,观察电压表、电流表和功率表的指针位置,测取变压器的空载电流I0,原边和副边的额定电压U1N,U2N,变压器的空载损耗Po,并将它们的读数记录在表11-1中。
表11-1    变压器空载实验测量数据记录
实验
次数
原边电压表读数(V) 原边电流表读数(A) 功率表的读数(W) 副边电压表读数(V) 变压器的变压比 变压器空载电流(A) 变压器空载损耗(W) 变压器励磁阻抗(Ω)
第一次                
第二次                
第三次                
5、根据实验记录的有关数据,计算变压器的变压比K、励磁阻抗Zm,变压器的铁R损PFe。
五、训练报告
1、写出训练目的。
2、写出实验器材的名称、规格和型号、数量。
3、画出实验接线原理图。
4、写出实验步骤,填写测量数据的记录表。
5、根据实验记录计算有关参数。
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