【正文】 路來求取變壓器在不同負載時的效率、功率因數(shù)等指標(biāo)的。由于空載電流數(shù)值很小，此時銅耗便可以略去，而決定鐵耗大小的電壓可達到正常值，故近似認為空載損耗就是變壓器的鐵耗。負載損耗實驗時的損耗也由兩部分組成，一部分是短路電流在一次和二次側(cè)繞組中產(chǎn)生的銅耗，另一部分是磁通交變而產(chǎn)生的鐵耗。通過空載和短路實驗，測定三相變壓器的變比和參數(shù)。如何測定三相變壓器的銅耗和鐵耗。 2．選擇實驗時的儀表和設(shè)備，并能正確接線和使用。5．負載損耗實驗（短路實驗）再將低壓繞組改接成三角形接法，重復(fù)上述步驟。 表中： 2．空載實驗變壓器的空載電流一般很小，對于中小型變壓器其約為，實驗時可根據(jù)此范圍來選擇電流表和瓦特表的電流線圈的量程。本實驗要求電源頻率應(yīng)等于或接近被試變壓器的額定頻率，允許偏差規(guī)定不超過，三相電壓基本對稱，且電壓波形應(yīng)是正弦波。 接線無誤后，調(diào)壓器輸出調(diào)零，閉合電源開關(guān)和，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓為低壓測額定電壓，記錄該組數(shù)據(jù)于表42中，然后逐次改變電壓，在（～）的范圍內(nèi)測量三相空載電壓、電流及功率，共測取7～9組數(shù)據(jù)，記錄于表52中。 錄 數(shù) 表中：為三相相電壓平均值；為三相相電流平均值； 3．負載損耗實驗（又叫短路實驗）變壓器在額定電流時的短路電壓都很低，一般約為。然后監(jiān)視電流的變化，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓，使短路電流在（～）的范圍內(nèi)，測量三相輸入電流、三相功率和三相電壓，共記錄5～7組數(shù)據(jù)，填入表53中。 數(shù)六、實驗報告 ② 歸算到高壓側(cè)（設(shè)高壓線圈為原方） (3)由曲線上查得時的短路電壓和短路損耗，計算短路參數(shù)，由于也是采用接法，計算公式為： 中小型電力變壓器的阻抗電壓僅為(3～8)%，其具體數(shù)值和允許偏差等規(guī)定均有具體標(biāo)準(zhǔn)。 4．根據(jù)變壓器參數(shù)計算可畫出被試變壓器近似（即“Г型”）等值電路圖。 2．為什么變壓器額定電流時的短路損耗被認為是變壓器本身的銅耗?和有無差別?實驗六 三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路原 理 圖61 (a)與同相 (b)與反相若高、低壓線圈的標(biāo)號和繞向都相同（或都相反，圖略），則高、低壓側(cè)的相電壓與同相，這時我們說、兩點同極性。（1）形聯(lián)接法 （2）聯(lián)接法 （3）形聯(lián)接法 右行接法圖62 三相繞組聯(lián)接的基本形式從電壓相量圖可見，相電壓只有原來繞組的，就是說在相同的電壓下繞組匝數(shù)增加到倍，增加了用銅量和損耗。在圖63中畫出了三角形接法和曲折形接法的另一種聯(lián)接次序。時鐘法是把高壓側(cè)線電壓的相量作為時鐘的分針，且其指向定在點，低壓側(cè)對應(yīng)的線電壓的相量作為鐘表的時針，時針和分針指向的角度差別就是高低壓側(cè)間的線電壓的相位差。(即)。長期以來，利用相量圖確定繞組的聯(lián)結(jié)組別，一直采用線電壓法。現(xiàn)介紹如下，無論是形、形或形聯(lián)接的繞組，其相量圖的三個頂點聯(lián)線，便可組成一個正三角形，被稱為線電壓三角形。傳統(tǒng)的鐘時序數(shù)和國標(biāo)GB109485的規(guī)定的鐘時序數(shù)也基本相同，只是傳統(tǒng)的鐘時序數(shù)為時，標(biāo)準(zhǔn)GB109485規(guī)定用“”表示。 三相變壓器運行過程中，可能出現(xiàn)不平衡負載。但對零序電流來說，因三相的相位相同就會遇到不同的阻抗，而且隨繞組的聯(lián)接方式和鐵芯結(jié)構(gòu)型式的不同而零序阻抗也各不相同。因為高次諧波中，三次諧波的幅值最大，對變壓器性能影響也頗顯著，所以問題歸結(jié)為如果三次諧波的電流能夠流通，就可以得到正弦波的磁通。掌握用實驗方法判別變壓器的聯(lián)接組。為什么要研究聯(lián)接組？國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接組有哪幾種？如何把聯(lián)接組改成聯(lián)接組以及把改為聯(lián)接組。（即） (2) (即) (5) (即)（若被試變壓器滿足形聯(lián)接的條件） (1) 圖66 三相變壓器測原測原副邊極性 普通三相雙繞組變壓器12根引出線若雜亂排列，而無其它任何標(biāo)號時，如何知道或標(biāo)出某根引線屬于哪一側(cè)、哪一相，通過采用以下步驟來判定。 (1) 采用電橋或萬用表的電阻檔判定屬于同一線圈的兩個端頭，并測量每個線圈的電阻大小以判定高低壓繞組?！　?4) 測定同一鐵芯柱的兩個線圈，按圖66接線。若則與同相，說明原副邊極性相同。經(jīng)調(diào)壓器在原方施加額定電壓，測量電壓，將數(shù)值填入表61的實測值欄。，故每一組同學(xué)要帶一只計算器以便于實驗。 接線如圖69所示，調(diào)壓器輸出調(diào)零后，合上電源開關(guān)、逐漸增加變壓器外施電壓至副方短路電流接近額定值為止。 接線如圖611所示。表63 號12圖69 單相短路 該實驗內(nèi)容可通過指導(dǎo)教師的演示或觀看電機實驗的“系列電教片”中關(guān)于“三相芯式和組式變壓器不同聯(lián)接方法時的空載電流和電勢波形”，讓學(xué)生在實驗課中用“電機學(xué)”的知識邊看邊分析、聯(lián)接時，并在外施電壓為時所觀察到的幾種情況下的空載電流、副方相電勢、線電勢的波形。 該實驗也可作為個別同學(xué)的選做實驗。 (1) 聯(lián)接　　接線如圖612所示，三相變壓器作聯(lián)接（開關(guān)S3打開時）。 圖612 副方電流原方電流（忽略勵磁電流） 以上計算值與實測值比較，并簡要分析二者差別之原因。 式中仍為原、副方相電壓之比。 式中的是根據(jù)表63中取兩次測量的平均值而得，分別為變壓器的零序阻抗、電阻和電抗。 4．將不同鐵芯結(jié)構(gòu)和不同聯(lián)接方法時三相變壓器的空載電流和電勢波形（例如，正弦波或接近正弦波形、尖頂波、平頂波等）填入表，并作簡要分析。 1．如何根據(jù)三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號畫出對應(yīng)的相量圖和接線圖。 2．說明校核聯(lián)結(jié)組的具體方法。 3．檢查三相變壓器聯(lián)結(jié)組別時，為什么必須臨時將兩端點短接?若短接線內(nèi)部斷線會怎么樣?4．“”與“”聯(lián)結(jié)組別電壓相等時能否并聯(lián)？5．為什么三相組式變壓器的三次諧波電勢比芯式的要大？當(dāng)負載功率因數(shù)一定時，從空載到負載，變壓器二次側(cè)端電壓變化的百分數(shù)，稱為電壓調(diào)整率,其定義為：若用原邊量表示，則一臺變壓器，當(dāng)負載功率因數(shù)不同時，也是不同的。引入負載系數(shù)，并忽略副邊端電壓在變壓器負載時的變化即，則三相變壓器的輸出功率為。 變壓器總的損耗包含有鐵耗和銅耗兩部分。通常電力變壓器的最高效率發(fā)生在, 的條件下，中小型變壓器的效率約為，大型變壓器一般可達以上。 三、使用的設(shè)備和儀表變壓器(新) 1KVA 電壓：380+5％/220V 接線Y0/Y 電流：變壓器(舊) 2KVA 電壓：380+5％/220V 接線Y0/Y阻抗電壓10％ 電流：四、實驗操作步驟 １．純電阻負載 同時記錄二次側(cè)的三相功率值以及一次側(cè)的三相功率值，數(shù)據(jù)填入表中。 做完該實驗內(nèi)容后斷開開關(guān)、和。 圖71中將負載電阻和負載電抗。時的外特性序號電壓（V）電流（A） 1．純電阻負載時 在，的條件下，測取和曲線。實驗內(nèi)容一、實驗?zāi)康耐ㄟ^負載實驗，測取三相變壓器的運行特性。額定電流下的銅耗等于短路實驗電流為額定值時輸入的有功功率，而負載不為額定值時，設(shè)忽略空載電流，則銅耗與負載系數(shù)()的平方成正比，即。負載為額定負載，即電流達到額定值，功率因數(shù)為指定值（）時的電壓調(diào)整率，稱為額定電壓調(diào)整率，通常約為。一、電壓調(diào)整率當(dāng)變壓器一次側(cè)接至額定電壓，二次側(cè)帶負載以后，負載電流將在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生電阻壓降和漏抗壓降，于是二次側(cè)端電壓將較空載電壓（即副邊額定電壓）發(fā)生變化。實驗七 三相變壓器的負載運行原 理 （2）兩相短路 2．不對稱短路電流的計算值 1．將計算的各聯(lián)結(jié)組的值填入表中，并與實際測量值比較。 　圖613 (3) 聯(lián)接　　接線如圖所示,當(dāng)副方繞組不構(gòu)成閉合三角形時，即開關(guān)S3斷開，調(diào)節(jié)原方電壓至額定值，用示波器觀察原方相電勢波形及副方開口三角形電壓波形。重復(fù)前面過程，觀察空載電流、相電勢和線電勢的波形，并記錄其形狀。 (2) 聯(lián)接電源電壓經(jīng)開關(guān)S調(diào)壓器和S2接至變壓器高壓側(cè)，在外施電壓為和三種情況下，用示波器觀察空載電流、副邊相電勢和線電勢（圖中對應(yīng)于和），并記錄波形形狀。 首先將調(diào)壓器輸出電壓調(diào)在零的位置，然后合上電源開關(guān)、逐漸增加調(diào)壓器輸出電壓，使零序電流在和兩點時，記錄零序電壓、電流和功率，填入表63。表62 不對稱短路數(shù)據(jù)短路類型單相短路兩相短路 注：.在聯(lián)接和聯(lián)結(jié)組時需將被試變壓器的副方線圈首末端的標(biāo)號人為對調(diào)，即原為，原為，原為作為輸入端，且將點和副方調(diào)換后的點（即原點）短接，方可進行測量。如果測出的數(shù)值與計算值符合，表示線圈聯(lián)結(jié)組屬于表中所對應(yīng)的聯(lián)結(jié)組名稱。2. 校驗聯(lián)結(jié)組 同理可測得另外兩相線圈所在的鐵芯柱。然后用同樣的方法判斷相標(biāo)記，這時就應(yīng)在（或）加低電壓（約），在（或）相測電壓。 極性的接線圖（選作）四、使用的設(shè)備和儀表變壓器(新) 1KVA 電壓：380+5％/220V 接線Y0/Y 電流：變壓器(舊) 2KVA 電壓：380+5％/220V 接線Y0/Y阻抗電壓10％ 電流：五、實驗說明及操作步驟1．三相變壓器相間和高低壓側(cè)極性的測定 （選作）（即）兩相短路(即) 2．連接并判定以下聯(lián)結(jié)組 1．測定三相變壓器相間和原副方的極性。三相變壓器繞組的聯(lián)接法和磁路系統(tǒng)對空載電流和電動勢波形的影響。觀察三相變壓器不同繞組聯(lián)接法和不同鐵心結(jié)構(gòu)對空載電流和電動勢波形的影響。三次諧波的磁通在三相芯式變壓器中所遇磁阻很大而基本不通，則認為磁通波仍然是正弦波；而三相組式變壓器中由于三相磁路互不關(guān)聯(lián)，三次諧波磁通可以流通，故磁通波形成為非正弦的平頂波形，引起繞組中的感應(yīng)電勢成為尖頂波。在有飽和的情況下，若磁通波形為正弦波時，變壓器在額定電壓時的勵磁電流波形根據(jù)作圖法求得的波形卻是“尖頂波”。這時變壓器內(nèi)各相電流大小不再相等，三相的相位也不再依次差，這種現(xiàn)象一般屬于故障情況。用以上方法確定聯(lián)結(jié)組別與用傳統(tǒng)的線電壓法所得出的結(jié)果是完全一致的。這種方法與傳統(tǒng)的線電壓法相比，即簡單、又直觀。圖中標(biāo)號采用了國家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，其內(nèi)容是：三相變壓器的線圈聯(lián)接成星形、三角形或曲折形時，對高壓繞組分別以字母、或表示，對中壓或低壓繞組分別以字母、或表示。(即)；(2) (即)；(3) 三相變壓器高、低壓側(cè)線電壓之間的相位關(guān)系，不但與標(biāo)號和繞向有關(guān)，還與三相線圈的聯(lián)接方式有關(guān)。一般情況下三角形聯(lián)接和曲折形聯(lián)接只采用右行聯(lián)接，以后不加說明的三角形聯(lián)接和曲折形聯(lián)接都是指右行聯(lián)接。還常使用于某些整流變壓器中以防止中性點位移，使三相電壓接近平衡來提高整流效率。2．三相繞組的聯(lián)接方法把三個單相繞組聯(lián)成三相繞組將有好幾種聯(lián)法，其中最基本的形式有星形（或形）接法和三角形（D或形）接法兩種，此外，還有曲折接法（或接法）。七、思考題 ——常數(shù)。 ——室溫下所得電阻值， 式中：——實際環(huán)境溫度（即室溫），℃ 負載損耗實驗應(yīng)盡快進行，以免繞組發(fā)熱而引起電阻變化，從而給結(jié)果帶來誤差。 表中：為三相線電壓平均值；為三相線電流平均值； 。 三相變壓器負載損耗實驗接線圖表53 負載損耗實驗數(shù)據(jù)　?。ǜ邏簜?cè)額定值 ）序號記按圖54接線無誤后，將調(diào)壓器輸出端可靠地調(diào)至零位。據(jù)計 三相變壓器空載實驗接線圖表52 空載實驗數(shù)據(jù)采用插箱，用一只電流表，一只功率表測量三次的辦法進行。首先將調(diào)壓器輸出調(diào)零，然后合上開關(guān)、調(diào)節(jié)外施電壓到高壓側(cè)額定值，測出高、低壓側(cè)的各線電壓。 例如： 對于接法時的三相變壓器 (此時)和含義不盡相同。 4．空載實驗二、預(yù)習(xí)要點如何用雙瓦特計法測三相功率，空載和短路實驗應(yīng)如何合理布置儀表。三相變壓器銘牌上的額定電壓、和額定電流、分別指線電壓和線電流的數(shù)值，所以三相雙繞組變壓器的額定容量為。由變壓器負載損耗實驗可以測出變壓器阻抗電壓、短路電流和變壓器銅損耗。由變壓器空載實驗，可以測出變壓器的空載電流和鐵心損耗，以及變壓器的變比，再通過計算得到變壓器勵磁阻抗。三個方程式分別為原邊的電壓平衡方程式、折算到原邊的副邊電壓平衡式、電流平衡方程式。變壓器的參數(shù)即為圖中的、和等。漏磁通和分別單獨匝鏈變壓器的原繞組和副繞組，并在其中感應(yīng)電勢和。變壓器的工作原理是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的。 1．回饋制動實驗中，如何判別電動機運行在理想空載點? 3. 根據(jù)表445畫出電動機能耗制動時的特性曲線。 2．根據(jù)表43畫出電動機運行于電動及反接制動狀態(tài)時的特性曲線。 1．根據(jù)表442畫出電動機運行于電動及回饋制動狀態(tài)時的特性曲線。 　　畫出以上二條能耗制動特性曲線。 表45 時能耗制動實驗數(shù)據(jù) 測取電機在I、IV象限的、共取組數(shù)據(jù)記錄于表43。2．電動及電勢反接制動特性 （9）停機，切斷電源。 （7）將逐漸調(diào)至最小，再將阻值逐漸增加，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速超過其理想空載轉(zhuǎn)速時，電動機則從第象限進入到第象限，進入回饋制動狀態(tài)運行。 （6）從控制臺背部直流電源處，將直流電源引出與電阻箱串聯(lián)后，接入控制面板上的“負載”端子，且使發(fā)電機的空載電壓與直流電源極性相同；啟動直流電動機，調(diào)節(jié)使