电机及电气技术实验装置三相变压器实验

一、实训目的
    1、通过空载和短路实训，测定三相变压器的变比和参数。
    2、通过负载实训，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，空载和短路实训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训时应注意哪些问题？一般电源应加在哪一方比较合适？
三、实训项目
    1、测定变比
    2、空载实训
    测取空载特性U_0L=f(I_0L)，P₀=f(U_0L),   cosφ₀=f(U_0L)。
    3、短路实训
    测取短路特性U_KL=f(I_KL)，P_K=f(I_KL) ，cosφ_K=f(I_KL)。
    4、纯电阻负载实训
    保持U₁=U_N，cosφ₂=1的条件下，测取U₂=f(I₂)。
四、实训方法
1、实训设备

序号	型 号	名                称	数  量
1	DQ45	交流电压表	1件
2	DQ44	交流电流表	1件
3	DQ25	单三相智能功率、功率因数表	1件
4	DQ06	三相心式变压器	1件
5	DQ27	三相可调电阻器	1件
6	DQ31	波形测试及开关板	1件

    2、屏上排列顺序
    DQ45、DQ44、DQ25、DQ06、DQ27、DQ31
    3、测定变比

图3-4  三相变压器变比实训接线图
实训线路如图3-4所示，被测变压器选用DQ06 三相三线圈心式变压器，额定容量P_N=152/152/152W，U_N=220/63.6/55V（相电压127:63.6:31.8），I_N=0.4/1.38/1.6A， Y/△/Y接法。实训时只用高、低压两组线圈,低压线圈接电源，高压线圈开路。将三相交流电源调到输出电压为零的位置。开启控制屏上电源总开关，按下“开”按钮，电源接通后，调节外施电压U=0.5U_N＝27.5V测取高、低线圈的线电压U_AB、U_BC、U_CA、U_ab、U_bc、U_ca，记录于表3-6中。
           表3-6

高压绕组线电压(V)		低压绕组线电压(V)		变比(K)
UAB		Uab		KAB
UBC		Ubc		KBC
UCA		uca		KCA

计算：变比K：
 
 
平均变比：

 4、空载实训

图3-5三相变压器空载实训接线图
  1) 将控制屏左侧三相交流电源的调压旋钮调到输出电压为零的位置，按下“关”按钮,在断电的条件下，按图3-5接线。变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。
    2) 按下“开”按钮接通三相交流电源，调节电压，使变压器的空载电压U_0L=1.2U_N。
    3) 逐次降低电源电压，在(1.2～0.2)U_N范围内， 测取变压器三相线电压、线电流和功率。
    4) 测取数据时，其中U₀=U_N的点必测,且在其附近多测几组。共取数据7-9组记录于表3-7中。
表3-7

序 号

实    验    数    据

计  算  数  据

U0L(V)

I0L(A)

P0(W)

U0L (V)

I0L (A)

P0 (W)

cosΦ0

Uab

Ubc

Uca

Ia0

Ib0

Ic0

P01

P02

    5、短路实训
    1) 将三相交流电源的输出电压调至零值。按下“关”按钮，在断电的条件下，按图3-6接线。变压器高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
    2) 按下“开”按钮，接通三相交流电源，缓慢增大电源电压，使变压器的短路电流I_KL=1.1I_N。

图3-6  三相变压器短路实训接线图
3) 逐次降低电源电压，在1.1～0.2I_N的范围内，测取变压器的三相输入电压、电流及功率。
4) 测取数据时，其中I_KL=I_N点必测，共取数据5-6组。记录于表3-8中。实训时记下周围环境温度(℃)，作为线圈的实际温度。

序 号

实    验    数    据

计  算  数  据

UKL(V)

IKL(A)

PK(W)

UKL (V)

IKL (A)

PK (W)

cosΦK

UAB

UBC

UCA

IAK

IBK

ICK

PK1

PK2

6、纯电阻负载实训

图3-7 三相变压器负载实训接线图
1) 将电源电压调至零值，按下“关”按钮，按图3-7接线。变压器低压线圈接电源,高压线圈经开关S接负载电阻R_L，R_L选用DQ27的1800Ω变阻器共三只，开关S选用DQ31挂件。将负载电阻R_L阻值调至最大，打开开关S。
    2) 按下“开”按钮接通电源，调节交流电压，使变压器的输入电压U₁=U_N。
  3) 在保持U₁=U_1N的条件下，合上开关S，逐次增加负载电流，从空载到额定负载范围内，测取三相变压器输出线电压和相电流。
4) 测取数据时，其中I₂=0和I₂=I_N两点必测。共取数据7-8 组记录于表3-9中。
    表3-9          U₁=U_1N=      V；           cosφ₂=1

序号	U2（V）				I2（A）
	UAB	UBC	UCA	U2	IA	IB	IC	I2

 
五、注意事项
    在三相变压器实训中，应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。做短路实训时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。