一、实验目的

（1）通过实验加深对变压器性能与特点的了解。

（2）了解绕组在装配过程中有无损伤、铁芯有无变形或尺寸是否超差而造成损耗增加等。

（3）通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。

（4）掌握测量过程中各种仪表的连接方式，了解减小测量误差的方法。

二、实验仪器

实验仪器如表1-6所示。

表1-6　实验仪器

三、知识学习及操作步骤

（1）变压器的空载运行及负载运行。

空载时的电磁过程。

空载运行：二次侧不带负载，。

图1.27所示为空载运行图及各分量关系图。

图1.27　空载运行图及各分量关系图

（2）主磁通和漏磁通比较。

磁路不同：φ0沿铁芯闭合，φ0与I0成非线性。φ1σ沿空气闭合，φ1σ与I0成线性。

数量不同：主磁路磁阻小，φ0多；漏磁路磁阻大，φ1σ很少。

性质不同：φ0是互感磁通；同时交联一、二次绕组。φ1σ是自感磁通；只交联自身绕组。

作用不同：φ0起传递能量作用，φ1σ只在绕组上产生漏抗压降。

（3）变比。

变比k的定义是：一、二次绕组的主电动势之比，即

变比等于一、二次绕组匝数比，近似等于一、二次额定电压比。

注意：三相变压器的变比等于一、二次绕组额定相电压之比。

（4）负载时的电磁过程。

负载运行：变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次侧接上负载时的运行状态。

图1.28所示为负载运行图及各分量关系图。

图1.28　负载运行图及各分量关系图(www.daowen.com)

空载（变压器）是指变压器的一次绕组接入电源，二次绕组开路的工作状态。此时，一次绕组中的电流称为变压器的空载电流。空载电流产生空载磁场。在主磁场（即同时交联一、二绕组的磁场）作用下，一、二次绕组中便感应出电动势。

（2）在三相调压交流电源断电的条件下，按图1.29接线。被测变压器选用单相变压器，其额定容量PN =______V·A，U20/U1=220/_____V，I1N/I2N =______/_____A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。

（3）选好所有测量仪表的量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。

（4）合上交流电源总开关，按下“起动”按钮，接通三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U1=1.2UN，然后逐渐降低电源电压，在1.2～0.3UN范围内，测取变压器的U1、I0、P0、U20。

（5）测取数据时，U1=UN点必须测量，并在该点附近测量点分布较密（使测量点为1.2、1.1、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.3倍UN），共测取数据7～8组。记录于表1-7中。

（6）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原边电压的同时测出副边电压数据，记录于表1-7中。

图1.29　变压器的空载实验原理图

表1-7　实验所得数据

四、实验内容及要求

（1）检查各电器元件及仪表的质量情况，了解其使用方法。

（2）用万用表检查所连线路是否正确，自行检查无误后，经指导教师检查认可后进行合闸通电试验。

五、思考题

（1）描述空载运行状况。

（2）为什么变压器的铁耗可近似用空载实验确定？

（3）变压器空载实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧上所测得的空载电流、空载电流百分值、空载功率、励磁阻抗是否相等？

六、实验报告要求

（1）变压器变比计算：，并取3组数据的平均值。

（2）绘出空载特性曲线。

（3）计算励磁参数：

①空载电流百分比：

②铁芯损耗：

③励磁阻抗：

④励磁电阻：

⑤励磁电抗：