1、目 錄第一章 直流電機2實驗一 認 識 實 驗2實驗二 直流發電機6實驗三 直流電動機12第二章 變壓器16實驗一 單相變壓器16實驗二 三相變壓器21實驗三 三相變壓器的聯接組和不對稱短路28第三章 異步電機36實驗一 三相鼠籠異步電動機的工作特性36實驗二 三相異步電動機的起動與調速44第四章 同步電機48實驗一 三相同步發電機的運行特性48實驗二 三相同步發電機的并聯運行53實驗三 三相同步電動機59第五章 電機機械特性的測定63實驗一 直流他勵電動機機械特性63實驗二 三相異步電動機在各種運行狀態下的機械特性68實驗三 異步電機的M-S曲線測繪72第一章 直流電機實驗一 認 識 實 驗

2、 一實驗目的1學習電機實驗的基本要求與安全操作注意事項。2認識在直流電機實驗中所用的電機、儀表、變阻器等部件及使用方法。3熟悉他勵電動機（即并勵電動機按他勵方式）的接線、起動、改變電機方向與調速的方法。二預習要點1如何正確選擇使用儀器儀表，特別是電壓表、電流表的量程。2直流電動機起動時，勵磁電源和電樞電源應如何調節？為什么？若勵磁回路斷開造成失磁時，會產生什么嚴重后果？3直流電動機調速及改變轉向的方法。三實驗項目1了解電機系統教學實驗臺中的直流穩壓電源、渦流測功機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表、毫安表及直流電動機的使用方法。2用伏安法測直流電動機和直流發電機的電樞繞組的冷態電阻。3直流他勵

3、電動機的起動，調速及改變轉向。四實驗設備1直流電動機電樞電源（NMEL-18/1）2直流電動機勵磁電源（NMEL-18/2）3可調電阻箱（NMEL-03/4）4電機導軌及測功機、轉速轉矩測量（NMEL-13）5直流電壓、電流表6直流并勵電動機M03五實驗說明及操作步驟1由實驗指導人員講解電機實驗的基本要求，實驗臺各面板的布置及使用方法，注意事項。2在控制屏上按次序懸掛NMEL-13、NMEL-03/4組件，并檢查NMEL-13和渦流測功機的連接。3用伏安法測電樞的直流電阻，接線原理圖見圖1-1。R：可調電阻箱（NMEL-03/4）中的單相可調電阻R1。V：直流電壓表A：直流安培表（1）經檢查接

4、線無誤后，直流電動機電樞電源調至最小，R1調至最大，直流電壓表量程選為300V檔，直流電流表量程選為2A檔。（2）依次按下主控制屏綠色“閉合”按鈕開關，使直流電動機電樞電源的船形開關處于“ON”，建立直流電源，并調節直流電源至110V輸出。調節R1使電樞電流達到0.2A（如果電流太大，可能由于剩磁的作用使電機旋轉，測量無法進行，如果此時電流太小，可能由于接觸電阻產生較大的誤差），改變電壓表量程為20V，迅速測取電機電樞兩端電壓UM和電流Ia。將電機轉子分別旋轉三分之一和三分之二周，同樣測取UM、Ia，填入表1-1。（3）增大R（逆時針旋轉）使電流分別達到0.15A和0.1A，用上述方法測取六組

5、數據，填入表1-1。取三次測量的平均值作為實際冷態電阻值Ra=。表1-1 室溫 0C序號UM（V）Ia（A）R（）Ra平均（）Raref（）1Ra11Ra1Ra12Ra132Ra21Ra2Ra22Ra233Ra31Ra3Ra32Ra33表中Ra1=（Ra11+Ra12+Ra13）/3Ra2=（Ra21+Ra22+Ra23）/3Ra3=（Ra31+Ra32+Ra33）/3（4）計算基準工作溫度時的電樞電阻由實驗測得電樞繞組電阻值，此值為實際冷態電阻值，冷態溫度為室溫。按下式換算到基準工作溫度時的電樞繞組電阻值：Raref=Ra 式中Raref換算到基準工作溫度時電樞繞組電阻。（）Ra 電樞繞組的

6、實際冷態電阻。（）ref基準工作溫度，對于E級絕緣為750C。a 實際冷態時電樞繞組的溫度。（0C）4直流電動機的起動實驗開始時，將NMEL-13“轉速控制”和“轉矩控制”選擇開關撥向“轉矩控制”，”轉速/轉矩設定” 旋鈕逆時針旋到底。（1）按圖1-2接線，檢查電機導軌和NMEL-13的連接線是否接好，電動機勵磁回路接線是否牢靠。（2）將直流電動機電樞電源調至最小，直流電動機勵磁電源調至最大。（3）合上控制屏的漏電保護器，按次序按下綠色“閉合”按鈕開關，分別使直流電動機勵磁電源船形開關和直流電動機電樞電源船形開關處于“ON”位置，此時，電動機電樞電源的綠色工作發光二極管亮，指示直流電壓已建立，

7、調節旋鈕，使電動機電樞電源輸出220V電壓。5調節他勵電動機的轉速 （1）分別改變電動機電樞電源和勵磁電流，觀察轉速變化情況。（2）調節”轉速/轉矩設定” 旋鈕，改變轉矩，注意轉矩不要超過，以上兩種情況可分別觀察轉速變化情況。6改變電動機的轉向將直流電動機電樞電源調至最小，”轉速/轉矩設定”旋鈕逆時針調到底，先斷開電動機電樞電源，再斷開勵磁電源，使電動機停機，將電樞或勵磁回路的兩端接線對調后，再按前述起動電機，觀察電動機的轉向及轉速表的讀數。六注意事項1直流他勵電動機起動時，須將勵磁電源調到最大，先接通勵磁電源，使勵磁電流最大，同時必須將電樞電源調至最小，然后方可接通電源，使電動機正常起動，起

8、動后，將電樞電源調至220V，使電機正常工作。2直流他勵電機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時，必須將電樞電源調回最小值，勵磁電源調到最大值，給下次起動作好準備。3測量前注意儀表的量程及極性，接法。七實驗報告1畫出直流并勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，電動機電樞電源和電動機勵磁電源應如何調節？為什么？2減小電樞電源，電機的轉速如何變化？減小勵磁電源，轉速又如何變化？3用什么方法可以改變直流電動機的轉向？4為什么要求直流并勵電動機磁場回路的接線要牢靠？實驗二 直流發電機一實驗目的1掌握用實驗方法測定直流發電機的運行特性，并根據所測得的運行特性評定該電機的有關性能

9、。2通過實驗觀察并勵發電機的自勵過程和自勵條件。二預習要點1什么是發電機的運行特性？對于不同的特性曲線，在實驗中哪些物理量應保持不變，而哪些物理量應測取。2做空載試驗時，勵磁電流為什么必須單方向調節？3并勵發電機的自勵條件有哪些？當發電機不能自勵時應如何處理？4如何確定復勵發電機是積復勵還是差復勵？三實驗項目1他勵發電機（1）空載特性：保持n=nN，使I=0，測取Uo=f(If)。（2）外特性：保持n=nN，使If =IfN，測取U=f(I)。（3）調節特性：保持n=nN，使U=UN，測取If =f(I)。2并勵發電機（1）觀察自勵過程（2）測外特性：保持n=nN，使Rf =常數,測取U=f(

10、I)。3復勵發電機積復勵發電機外特性：保持n=nN，使Rf=常數，測取U=f(I)。四實驗設備1直流電動機電樞電源（NMEL-18/1）2直流電動機勵磁電源（NMEL-18/2）3同步發電機勵磁電源/直流發電機勵磁電源（NMEL-18/3） 4可調電阻箱（NMEL-03/4）5電機導軌及測功機、轉速轉矩測量（NMEL-13）6開關板（NMEL-05）7直流電壓、毫安、安培表8直流發電機M01 9直流并勵電動機M03五實驗說明及操作步驟1他勵發電機。按圖1-3接線S1：雙刀雙擲開關（NMEL-05）R1：發電機負載電阻（NMEL-03/4中R1）。V、A：分別為直流電壓表（量程為300V檔），直

11、流安倍表（量程為2A檔）。（1）空載特性a打開發電機負載開關S1，將NMEL-18/3中紐子開關撥向直流發電機勵磁，直流發電機勵磁電流調至最小，接通直流發電機勵磁電源，注意選擇各儀表的量程。b調節直流電動機電樞電源至最小，直流電動機勵磁電流最大，接通直流電動機勵磁電源，接通直流電動機電樞電源，使電機旋轉。b從數字轉速表上觀察電機旋轉方向，若電機反轉，可先停機，將直流電動機電樞或勵磁兩端接線對調，重新起動，則電機轉向應符合正向旋轉的要求。d調節電動機電樞電源至220V，再調節電動機勵磁電流，使電動機（發電機）轉速達到1600r/min（額定值），并在以后整個實驗過程中始終保持此額定轉速不變。e調

12、節發電機勵磁電流，使發電機空載電壓達UO=1.2UN（240V）為止。f在保持電機額定轉速（1600r/min）條件下，從UO=1.2UN開始，單方向調節直流發電機勵磁電流，使發電機勵磁電流逐次減小，直至If=o。每次測取發電機的空載電壓UO和勵磁電流If，只取7-8組數據，填入表1-2中，其中UO=UN和If=0兩點必測，并在UO=UN附近測點應較密。表1-2 n=nN=1600r/minUO（V）If（mA）（2）外特性a在空載實驗后，把發電機負載電阻R1調到最大值，合上負載開關S1。b同時調節電動機勵磁電流，發電機勵磁電流和負載電阻R，使發電機的n=nN，U=UN（200V），I=IN（

13、0.5A），該點為發電機的額定運行點，其勵磁電流稱為額定勵磁電流IfN= mA.c在保持n=nN和If2=IfN不變的條件下，逐漸增加負載電阻，即減少發電機負載電流，在額定負載到空載運行點范圍內，每次測取發電機的電壓U和電流I，直到空載（斷開開關S1），共取6-7組數據，填入表1-3中。其中額定和空載兩點必測。表1-3 n=nN=1600r/min， If=IfNU（V）I（A）（3）調整特性a斷開發電機負載開關S1，調節發電機勵磁電流，使發電機空載電壓達額定值（UN=200V）。b在保持發電機n=nN條件下，合上負載開關S1，調節負載電阻R1，逐次增加發電機輸出電流I，同時相應調節發電機勵磁

14、電流If，使發電機端電壓保持額定值U=UN，從發電機的空載至額定負載范圍內每次測取發電機的輸出電流I和勵磁電流If，共取5-6組數據填入表1-4中。表1-4 n=nN=1600r/min，U=UN=200VI（A）If（A）2并勵直流發電機（1）觀察自勵過程a斷開主控制屏電源開關，即按下紅色按鈕。按圖1-4接線。S1、S2：開關（NMEL-05）V、A：直流電壓表（量程為300V檔）、直流電流表（量程為2A檔）。Rf：NMEL-03/4中R2和R3的電阻單相串聯（可取其中A相，將A2和A3短接，A1和A4引出），并調至最大。R1：發電機負載電阻（NMEL-03/4中R1）。b斷開S1、S2，按

15、前述方法（他勵發電機空載特性實驗b）起動電動機，調節電動機轉速，使發電機的轉速n=nN，用直流電壓表測量發電機是否有剩磁電壓，若無剩磁電壓，可將并勵繞組改接他勵進行充磁。c合上開關S2，逐漸減少Rf，觀察電動機電樞兩端電壓，若電壓逐漸上升，說明滿足自勵條件，如果不能自勵建壓，將勵磁回路的兩個端頭對調聯接即可。（2）外特性a在并勵發電機電壓建立后，調節負載電阻R1到最大，合上負載開關S1，調節電動機的勵磁電流，發電機的磁場調節電阻Rf和負載電阻R1，使發電機n=nN，U=UN，I=IN。b保證此時Rf的值和n=nN不變的條件下，逐步減小負載，直至I=0，從額定到負載運行范圍內，每次測取發電機的電

16、壓U和電流I，共取6-7組數據，填入表1-5中，其中額定和空載兩點必測。表1-5 n=nN=1600r/min Rf=常值U（V）I（A）3復勵發電機（1）積復勵和差復勵的判別a接線如圖1-5所示。S1、S2：開關（NMEL-05）V、A：直流電壓表（量程為300V檔）、直流電流表（量程為2A檔）。Rf：NMEL-03/4中R2和R3的電阻單相串聯（可取其中A相，將A2和A3短接，A1和A4引出），并調至最大。R1：發電機負載電阻（NMEL-03/4中R1）。按圖接線，先合上開關S2，將串勵繞組短接，使發電機處于并勵狀態運行，按上述并勵發電機外特性試驗方法，調節發電機輸出電流I=0.5IN，n

17、=nN，U=UN。b打開短路開關S2，在保持發電機n，Rf和R1不變的條件下，觀察發電機端電壓的變化，若此電壓升高即為積復勵，若電壓降低為差復勵，如要把差復勵改為積復勵，對調串勵繞組接線即可。（2）積復勵發電機的外特性。實驗方法與測取并勵發電機的外特性相同。先將發電機調到額定運行點，n=nN，U=UN，I=IN，在保持此時的Rf和n=nN不變的條件下，逐次減小發電機負載電流，直至I=0。從額定負載到空載范圍內，每次測取發電機的電壓U和電流I，共取6-7組數據，記錄于表1-6中，其中額定和空載兩點必測。 表1-6 n=nN = rmin Rf=常數U（V）I（A） 六注意事項起動直流電動機時，先

18、把電樞電源調至最小，勵磁電源調至最大，起動完畢后，再調節電樞電源。 七實驗報告1根據空載實驗數據，作出空載特性曲線，由空載特性曲線計算出被試電機的飽和系數和剩磁電壓的百分數。2在同一張座標上繪出他勵、并勵和復勵發電機的三條外特性曲線。分別算出三種勵磁方式的電壓變化率：U=´100%并分析差異的原因。3繪出他勵發電機調整特性曲線，分析在發電機轉速不變的條件下，為什么負載增加時，要保持端電壓不變，必須增加勵磁電流的原因。實驗三 直流電動機一實驗目的1掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的工作特性和機械特性。2掌握直流電動機的調速方法。二預習要點1什么是直流電動機的工作特性和機械特性？2直流電

19、動機調速原理是什么？三實驗項目1工作特性和機械特性保持U=UN 和If =IfN 不變，測取n、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。2調速特性（1）改變電樞電壓調速保持U=UN 、If=IfN =常數，T2 =常數，測取n=f(Ua)。（2）改變勵磁電流調速保持U=UN，T2 =常數，R1 =0，測取n=f(If)。（3）觀察能耗制動過程四實驗設備1直流電動機電樞電源（NMEL-18/1）2直流電動機勵磁電源（NMEL-18/2）3可調電阻箱（NMEL-03/4）4電機導軌及測功機、轉速轉矩測量（NMEL-13）5開關（NMEL-05）6直流電壓、電流表7直流并勵電動機M03五實驗方法1他

20、勵電動機的工作特性和機械特性。實驗線路如圖1-6所示。V、A：直流電壓表（量程為300V檔）、直流電流表（量程為2A檔）。a將直流電動機勵磁電源調至最大，直流電動機電樞電源調至最小。檢查渦流測功機與NMEL-13是否相連，將NMEL-13“轉速控制”和“轉矩控制”選擇開關撥向“轉矩控制”，”轉速/轉矩設定”旋鈕逆時針旋到底，使船形開關處于“ON”，按實驗一方法起動直流電機，使電機旋轉，并調整電機的旋轉方向，使電機正轉。b直流電機正常起動后，調節直流電動機電樞電源的輸出至220V，再分別調節直流電動機勵磁電源和“轉速/轉矩設定”旋鈕，使電動機達到額定值：U=UN=220V，I=IN，n=nN=1

21、600r/min，此時直流電機的勵磁電流If=IfN（額定勵磁電流）。c保持U=UN，If=IfN不變的條件下，逐次減小電動機的負載，即逆時針調節”轉速/轉矩設定”旋鈕，測取電動機電樞電流I、轉速n和轉矩T2，共取數據7-8組填入表1-8中。表1-8 U=UN=220V If=IfN= mA實驗數據I（A）n（r/min）T2（N.m）計算數據P2（w）P1（w）（%）n（%）2調速特性（1）改變電樞端電壓的調速實驗線路如圖1-6所示。a按上述方法起動直流電機后，同時調節”轉速/轉矩設定”旋鈕，直流電動機電樞電壓和直流電動機勵磁電流，使電動機的U=UN，I=0.5IN，If=IfN，記錄此時的

22、T2= N.m。b保持T2不變，If=IfN不變，逐次降低電樞兩端的電壓U，每次測取電壓U，轉速n和電樞電流I，共取7-8組數據填入表1-9中。表1-9 If=IfN= mA，T2= N.mU（V）n（r/min）I（A）（2）改變勵磁電流的調速a直流電動機起動后，將直流電動機勵磁電流調至最大，調節直流電動機電樞電源為220V，調節”轉速/轉矩設定”旋鈕，使電動機的U=UN，Ia=0.5IN，記錄此時的T2= N.mb保持T2和U=UN不變，逐次減小直流電動機勵磁電流，直至n=1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia，共取7-8組數據填寫入表1-10中。表1-10 U=UN=220V，T2=

23、 N.mn（r/min）If（A）I（A）（3）能耗制動按圖1-7接線。R1：采用NMEL-03/4中電阻R1。S：雙刀雙擲開關（NMEL-05）a將開關S1合向電樞電源端，電樞電源調至最小，磁場電源調至最大，起動直流電機。b運行正常后，將開關S1合向中間位置，使電樞開路，電機處于自由停機，記錄停機時間。c重復起動電動機，待運轉正常后，把S1合向電阻R1端，選擇不同R1阻值，觀察對停機時間的影響，記錄停機時間。六實驗報告1由表1-8計算出 P2和，并繪出n、T2、=f(Ia)及n=f(T2)的特性曲線。電動機輸出功率P2=0.105nT2式中輸出轉矩T2 的單位為N·m，轉速n的單位

24、為rmin。電動機輸入功率P1=UI電動機效率=×100由工作特性求出轉速變化率：n= ×1002繪出并勵電動機調速特性曲線n=f(U)和n=f(If)。分析在恒轉矩負載時兩種調速的電樞電流變化規律以及兩種調速方法的優缺點。3能耗制動時間與制動電阻R1的阻值有什么關系？為什么？該制動方法有什么缺點？第二章 變壓器實驗一 單相變壓器一實驗目的1通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和參數。2通過負載實驗測取變壓器的運行特性。二預習要點1變壓器的空載和短路實驗有什么特點？實驗中電源電壓一般加在哪一方較合適？2在空載和短路實驗中，各種儀表應怎樣聯接才能使測量誤差最??？3如何用實驗方法

25、測定變壓器的鐵耗及銅耗？ 三實驗項目1空載實驗 測取空載特性UO=f(IO)，PO=f(UO)。2短路實驗 測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(I)。3負載實驗 保持U1=U1N，=1的條件下，測取U2=f(I2)。 四實驗設備1交流電壓表、電流表、功率、功率因數表2可調電阻箱（NMEL-03/4）3開關（NMEL-05）4單相變壓器五實驗方法1空載實驗實驗線路如圖2-1。實驗時，變壓器低壓線圈2U1、2U2接電源，高壓線圈1U1、1U2開路。A、V1、V2分別為交流電流表、交流電壓表。其中用一只電壓表，交替觀察變壓器的原、副邊電壓讀數。W為功率表，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接

26、錯線。a未上主電源前，將調壓器旋鈕逆時針方向旋轉到底。并合理選擇各儀表量程。b合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調節調壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=1.2UN。c然后，逐次降低電源電壓，在1.20.5UN的范圍內；測取變壓器的U0、I0、P0，共取67組數據，記錄于表2-1中。其中U=UN的點必須測，并在該點附近測的點應密些。為了計算變壓器的變化，在UN以下測取原邊電壓的同時測取副邊電壓，填入表2-1中。e測量數據以后，斷開三相電源，以便為下次實驗作好準備。表2-1序 號實 驗 數 據計算數據U0（V）I0（A）PO（W）U1U1。1U212345672短路實驗實驗線路如圖2

27、-2。（每次改接線路時，都要關斷電源）實驗時，變壓器T的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。A、V、W分別為交流電流表、電壓表、功率表，選擇方法同空載實驗。a未上主電源前，將調壓器調節旋鈕逆時針調到底。b合上交流電源綠色“閉合”開關，接通交流電源，逐次增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止。在0.51.1IN范圍內測取變壓器的UK、IK、PK，共取67組數據記錄于表2-2中，其中IK=IN的點必測。并記錄實驗時周圍環境溫度（OC）。表2-2 室溫= OC序 號實 驗 數 據計算數據U（V）I（A）P（W）1234563負載實驗實驗線路如圖2-3所示。變壓器T低壓線圈接電源，高壓線圈經過開關

28、S接到負載電阻R上。R選用NMEL-03/4的R1電阻。開關S采用NMEL-05的雙刀雙擲開關，電壓表、電流表、功率表（含功率因數表）的選擇同空載實驗。a未上主電源前，將調壓器調節旋鈕逆時針調到底，S斷開，負載電阻值調節到最大。b合上交流電源，逐漸升高電源電壓，使變壓器輸入電壓U1=UN。c在保持U1=UN的條件下，合下開關S，逐漸增加負載電流，即減小負載電阻R的值，從空載到額定負載范圍內，測取變壓器的輸出電壓U2和電流I2。d測取數據時，I2=0和I2=I2N必測，共取數據67組，記錄于表3-3中。表3-3 =1 U1=UN序 號1234567U2（V）I2（A）六注意事項1在變壓器實驗中，

29、應注意電壓表、電流表、功率表的合理布置。2短路實驗操作要快，否則線圈發熱會引起電阻變化。七實驗報告1計算變比由空載實驗測取變壓器的原、副方電壓的三組數據，分別計算出變比，然后取其平均值作為變壓器的變比K。K=U1u1.1U2U2u1.2u22繪出空載特性曲線和計算激磁參數（1）繪出空載特性曲線UO=f(IO)，PO=f(UO)，=f(UO)。式中：（2）計算激磁參數從空載特性曲線上查出對應于Uo=UN時的IO和PO值，并由下式算出激磁參數 3繪出短路特性曲線和計算短路參數（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)、PK=f(IK)、=f(IK)。（2）計算短路參數。從短路特性曲線上查出對應于短路電

30、流IK=IN時的UK和PK 值，由下式算出實驗環境溫度為（OC）短路參數。折算到低壓方 , , 由于短路電阻rK隨溫度而變化，因此，算出的短路電阻應按國家標準換算到基準工作溫度75OC時的阻值。 式中：234.5為銅導線的常數，若用鋁導線常數應改為228。阻抗電壓IK = IN時的短路損耗4利用空載和短路實驗測定的參數，畫出被試變壓器折算到低壓方的“”型等效電路。 5變壓器的電壓變化率U (1)繪出=1和外特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N時的電壓變化率U 實驗二 三相變壓器一實驗目的1通過空載和短路實驗，測定三相變壓器的變比和參數。2通過負載實驗，測取三相變壓器的運行特性

31、。二預習要點1如何用雙瓦特計法測三相功率，空載和短路實驗應如何合理布置儀表。2三相芯式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？3如何測定三相變壓器的鐵耗和銅耗。4變壓器空載和短路實驗應注意哪些問題？電源應加在哪一方較合適？ 三實驗項目1測定變比。2空載實驗：測取空載特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosj0=f(U0)。3短路實驗：測取短路特性UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosjK=f(IK)。4純電阻負載實驗：保持U1=U1N，cosj2=1的條件下，測取U2=f(I2)。四實驗設備1交流電壓表、電流表、功率、功率因數表2可調電阻箱（NMEL-03/4）3開關（NMEL-05）

32、4三相變壓器五實驗方法1測定變比實驗線路如圖2-4所示，被試變壓器選用三相變壓器。a在三相交流電源斷電的條件下，將調壓器旋鈕逆時針方向旋轉到底。并合理選擇各儀表量程。b合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調節調壓器旋鈕，使變壓器空載電壓U0=0.5UN，測取高、低壓線圈的線電壓U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1、U2U1.2V1、U2V1.2W1、U2W1.2U1，記錄于表2-6中。表2-6U（V）KUVU（V）KVWU（V）KWUK=1/3(KUV+KVW+KWU)U1U1.1V1U2U1.2V1U1V1.1W1U2V1.2W1U1W1.1U1U2W1.2U1

33、KUV= U1U1.1V1/U2U1.2V1KVW= U1V1.1W1/U2V1.2W1KWU= U1W1.1U1/U2W1.2U12空載實驗實驗線路如圖2-5所示，其中，圖2-5A對應一個交流電壓表、一個交流電流表的配置，圖2-5B對應三個交流電壓表、三個交流電流表的配置。實驗時，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。 A、V、W分別為交流電流表、交流電壓表、功率表。功率表接線時，需注意電壓線圈和電流線圈的同名端，避免接錯線。a接通電源前，先將交流電源調到輸出電壓為零的位置。合上交流電源總開關，即按下綠色“閉合”開關，順時針調節調壓器旋鈕，使變壓器空載電壓UO=1.2UN。b然后，逐次降低電源

34、電壓，在1.20.5UN的范圍內，測取變壓器的三相線電壓、電流和功率，共取67組數據，記錄于表2-7中。其中U=UN的點必須測，并在該點附近測的點應密些。c測量數據以后，斷開三相電源，以便為下次實驗作好準備。 表2-7序號實 驗 數 據計 算 數 據U0(V)I0(A)PO(W)UO(V)IO(A)PO(W)cosj0U2U1.2V1U2V1.2W1U2W1.2U1I2U10I2V10I2W10PO1P021234563短路實驗實驗線路如圖2-6所示，變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。接通電源前，將交流電壓調到輸出電壓為零的位置，接通電源后，逐漸增大電源電壓，使變壓器的短路電流IK=1.

35、1IN。然后逐次降低電源電壓，在1.10.5IN的范圍內，測取變壓器的三相輸入電壓、電流及功率，共取45組數據，記錄于表2-8中，其中IK=IN點必測。實驗時，記下周圍環境溫度（0C），作為線圈的實際溫度。表2-8 = OC序號實 驗 數 據計 算 數 據UK（V）IK（A）PK（W）UK（V）IK（A）PK（W）cosjKU1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1I1U1I1V1I1W1PK1PK2123454純電阻負載實驗實驗線路如圖2-7所示，變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈經開關S(NMEL-05)接負載電阻R，R選用NMEL-03/4中R2電阻。a 將負載電阻RL調至最大，合上開

36、關S接通電源，調節交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=U1N。b在保持U1=U1N的條件下，逐次增加負載電流，從空載到額定負載范圍內，測取變壓器三相輸出線電壓和相電流，共取56組數據，記錄于表2-9中，其中I2=0和I2=IN兩點必測。表2-9 UUV=U1N= V ；cosj2=1序號U（V）I（A）U1U1.1V1U1V1.1W1U1W1.1U1U2I1U1I1V1I1W1I212345 六注意事項在三相變壓器實驗中，應注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實驗時操作要快，否則線圈發熱會引起電阻變化。 七實驗報告1計算變壓器的變比根據實驗數據，計算出各項的變比，然后取其平均值作為變壓器

37、的變比。 2根據空載實驗數據作空載特性曲線并計算激磁參數(1) 繪出空載特性曲線U0=f(I0)，P0=f(U0)，cos0=f(U0) 。式中 (2)計算激磁參數從空載特性曲線查出對應于U0=UN時的I0和P0值，并由下式求取激磁參數。 3繪出短路特性曲線和計算短路參數（1）繪出短路特性曲線UK=f(IK)，PK=f(IK)，cosjK=f(IK)。式中 （2）計算短路參數從短路特性曲線查出對應于IK=IN時的UK和PK值， 并由下式算出實驗環境溫度qOC時的短路參數 折算到低壓方 換算到基準工作溫度的短路參數為和，計算出阻抗電壓。 IK=IN時的短路損耗PKN=3I4利用由空載和短路實驗測

38、定的參數，畫出被試變壓器的“”型等效電路。5變壓器的電壓變化率U（1）根據實驗數據繪出cosj2=1時的特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計算出I2=I2N時的電壓變化率U。 （2）根據實驗求出的參數，算出I2=IN，cosj2=1時的電壓變化率U 實驗三 三相變壓器的聯接組和不對稱短路一實驗目的1掌握用實驗方法測定三相變壓器的極性。2掌握用實驗方法判別變壓器的聯接組。3研究三相變壓器不對稱短路。二預習要點1聯接組的定義。為什么要研究聯接組?國家規定的標準聯接組有哪幾種?2如何把Y/Y-12聯接組改成Y/Y-6聯接組以及把Y/D-11 改為Y/D-5聯接組？3在不對稱短路情況下，哪種聯接的三

39、相變壓器電壓中點偏移較大？三實驗項目1測定極性。2連接并判定以下聯接組。（1）YY-12（2）YY-6（3）Y-11（4）Y-53不對稱短路。（1）YY0-12單相短路（2）YY-12兩相短路四實驗設備1交流電壓表、電流表、功率、功率因數表2可調電阻箱（NMEL-03/4）3旋轉指示燈及開關（NMEL-05）4三相變壓器五實驗方法1測定極性（1）測定相間極性a按照圖2-8接線，1U1、1U2間施加約50%的額定電壓，測出電壓U1V1.1V2、U1W1.1W2、U1U1.1W1，若U1U1.1W1=|U1V1.1V2-U1W1.1W2|，則首末端標記正確；若U1U1.1W1=|U1V1.1V2+

40、U1W1.1W2|，則首末端標記不對，須將V、W兩相任一相繞組的首末端標記對調。b用同樣方法，將V、W兩相任一相施加電壓，另外兩相末端相連，定出每相首、末端正確的標記。（2）測定原、副方極性a暫時標出三相低壓繞組的標記2U1、2V1、2W1、2U2、2V2、2W2，然后按照圖2-9接線。原、副方中點用導線相連。b高壓三相繞組施加約50%的額定電壓，測出電壓U1U1.1U2、U1V1.1V2、U1W1.1W2、U2U1.2U2、U2V1.2V2、U2W1.2W2、U1U1.2U1、U1V1.2V1、U2W1.2W1，若U1U1.2U1=U1U1.1U2-U2U1.2U2，則U相高、低壓繞組同柱，

41、并且首端1U1與2U1點為同極性；U1U1.2U1=U1U1.1U2 +U2U1.2U2，則1U1與2U1端點為異極性。c用同樣的方法判別出1V1、1W1兩相原、副方的極性。高低壓三相繞組的極性確定后，根據要求連接出不同的聯接組。2檢驗聯接組（1）YY-12按照圖2-10接線。1U1、2U1兩端點用導線聯接，在高壓方施加三相對稱的額定電壓，測出U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數字記錄于表2-11中。 表2-11實 驗 數 據計 算 數 據U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.

42、2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1 (V) U1V1.2W1 (V)根據YY-12聯接組的電動勢相量圖可知：若用兩式計算出的電壓U1V1.2V1，U1W1.2W1，U1V1.2W1的數值與實驗測取的數值相同，則表示線圖連接正常，屬YY-12聯接組。（2）YY-6將YY-12聯接組的副方繞組首、末端標記對調，1U1、2U1兩點用導線相聯，如圖2-11所示。按前面方法測出電壓U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數據記錄于表2-12中。根據YY-6聯接組的電動勢相量圖可得若由上兩式計算出電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1

43、、U1V1.2W1的數值與實測相同，則線圈連接正確，屬于YY-6聯接組。表2-12實 驗 數 據計 算 數 據U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1 (V)U1V1.2W1 (V)（3）Y-11按圖2-12接線。1U1、2U1兩端點用導線相連，高壓方施加對稱額定電壓，測取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、U1W1.2W1及U1V1.2W1，將數據記錄于表2-13中表2-13實 驗 數 據計 算 數 據U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1(

44、V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1 (V)U1V1.2W1(V)根據Y-11聯接組的電動勢相量可得 若由上式計算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1 的數值與實測值相同，則線圈連接正確，屬Y-11聯接組。 （4）Y-5將Y-11聯接組的副方線圈首、末端的標記對調，如圖2-13 所示。實驗方法同前，測取U1U1.1V1、U2U1.2V1、U1V1.2V1、 U1W1.2W1、U1V1.2W1，將數據記錄于表2-14中。 表2-14實 驗 數 據計 算 數 據U1U1.1V1(V)U2U1.2V1(V)U1V1.2V1

45、(V)U1W1.2W1(V)U1V1.2W1(V)KLU1V1.2V1(V)U1W1.2W1 (V)U1V1.2W1 (V)根據Y-5聯接組的電動勢相量圖可得若由上式計算出的電壓U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1 的數值與實測值相同，則線圈聯接正確，屬于Y-5聯接組。3不對稱短路（1）YY0連接單相短路實驗線路如圖2-14所示。被試變壓器選用三相芯式變壓器。接通電源前，先將交流電壓調到輸出電壓為零的位置，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至副方短路電流I2KI2N為止，測取副方短路電流和相電壓I2K、U3U1、U2V1、U2W1原方電流和電壓I1U1、I1V1、I1W1、U1

46、U1、U1V1、U1W1、U1U1.1V1、U1V1.1W1、U1W1.1U1，將數據記錄于表2-15中。 表2-15I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V)U1U1.1V1(V)U1V1.1W1(V)U1W1.1U1(V)（2）YY聯接兩相短路實驗線路如圖2-15所示。接通三相變壓器電源前，先將電壓調至零，然后接通電源，逐漸增加外施電壓，直至I2KI2N為止，測取變壓器原、副方電流和相電壓I2K、U2U1、 U2V1、U2W1、I1U1、I1V1、I1W1、U1U1、U1V1、U1W1，將數據記錄于表2-16中。 表2-16I2K(A)U2U1(V)U2V1(V)U2W1(V)I1U1(A)I1V1(A)I1W1(A)U1U1(V)U1V1(V)U1W1(V) 六實驗報告1計算出不同聯接組時的U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的數值與實測值進行比較，判別繞組連接是否正確。2計算短路情況下的原方電流 （1）YY0單相短路 副方電流 原方電流，設略去激磁電流不計，則式中K為變壓器的變