电路原理交流实验箱实验指导书(4)

实验三

一、实验目的

单项铁心变压器特性测试

1、通过测量，计算变压器的各项参数。 2、学会测绘变压器的空载特性与外特性。

二、原理说明

1、如图3-1所示测试变压器参数的电路，由各仪表读得变压器原边（AX-设为低压侧）的U1、I1、P1及副边（ax-设为高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的各项参数值。

电压比：KU?U1U2I2I1 电流比：KI?

原边阻抗：Z1?U1I1 副边阻抗：Z2?U2I2

阻抗比：N2?Z1Z2

负载功率：P2?U2I2 耗损功率 P0?P1?P2 功率因数 cos?1?P1U1I12 原边线圈铜耗 ：PCu1?I1R1

2副边铜耗 PCu2?I1R2 铁耗 PFe?P0?(PCu1?PCu2)

**W1A1a A A2AC220VV1xXV2Z负载

图3-1

2、变压器空载特性测试

铁心变压器是一个非线形元件，铁心中的磁感应强度B决定于外加电压的有效值U，当副边开路（既空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲线（B-H）曲线是一致的。

三、实验设备

1、交流电压表 1 2、交流电流表 1 3、功率表 1 4、变压器（36V/220V,50VA） 1

四、实验内容

（1）按图3-1接线，AX为低压绕组，ax为高压绕组，AC220V接至高压绕组，低压绕组接1K/2W的电阻，检查无误后，方可进行实验。

（2）记录变压器的低压绕组的电流I1、电压U1和高压绕组的电流I2、电压U2。

（3）改变低压绕组所接负载的阻值，分别测出两个1K/2W串联或并联时的电流和电压。

（4）根据所得数据绘出变压器的特性曲线。 五、注意事项

在联结电路时，必须分清变压器初、次级线圈的接线端子，不能接错，更不能短接。

六、实验报告

1、根据所得数据绘出变压器的特性曲线。 2、根据所得数据，计算变压器的各项参数。 3、写出实验报告。

实验四 电流互感器实验

一、实验目的

1、了解电流互感器的工作原理。 2、测定电流互感器的变流比。

二、原理说明

电流互感器是根据变压器的原理制成的。它主要是用来扩大测量交流电流的量程。电流互感器的原绕组的匝数很少（只有一匝或几匝），它串联在被测电路中。副绕组的匝数较多，它与安培计或其它仪表及继电器的电流线圈相接。 根据变压器原理，可认为：

I1I2?N2N1N1N2?Ki

I1?I2?KiI2

式中Ki是电流互感器的变换系数。

利用电流互感器可将大电流变换为小电流。安培计的读数I2乘上变换系数Ki既为被测的大电流I1（在安培计的刻度上可直接标出被测电流值）。电流互感器的接线图及其符号如图4-1所示。

N2N1I1负载AAI2图4-1

三、实验设备

1、交流电流表 2、电流互感器

1 1 2

3、白炽灯15W/220V

四、实验内容

1）按图4-2所示连接电路，N1通过灯泡负载（接入一盏的15W/220V白炽灯）接入AC220V，N2的接线端子1、2连接，接入电流表，观测电流互感器的两个绕组的电流变化。

图4.2

（2）依次连接接线端子1、3；1、4，观测电流互感器的两个绕组的电流变化。 （3）改变灯泡负载的大小（串联两盏白炽灯），观测电流互感器的两个绕组的电流变化。

五、注意事项

在连接电流互感器时，副绕组电路是一般不允许开路，以免副边电压过高危险。

六、实验报告

1、根据所得数据，计算电流互感器的变换系数。 2、写出实验报告。

实验五

一、实验目的

变压器同名端的判断

学会判定变压器同名端的测定方法。

二、原理说明

判定变压器同名端通常采用下面两种实验方法。

1、交流法

用交流法测定绕组极性的电路如图5-1（a）所示。将两个绕组1-3和2-4的任意两端（如3和4）联结在一起，在其中一个绕组（如1-3）两端加一个比较低的便于测量的电压。用伏特计分别测量1、2两端的电压U12和两绕组的电压U13及U24。如果U12的数值是两绕组电压之差，则1和2是同极性端。如果U12是两绕组电压之和，则1和4是同极性端。

2、直流法

用直流法测定绕组极性的电路如图5-1（b）所示。当开关S闭合瞬间，如果毫安计的指针正向偏转，则1和2是同极性端；反向偏转时，则1和4是同极性端。

图5-1

三、实验设备 1、交流电压表

1

1

2、变压器（36V/220V，50VA） 四、实验内容

用交流法判别变压器的同名端。

（1）按图5-2接线，将N1端接入AC220V，然后将1、3连接，用交流电压表测量U23、U24、U34的电压，判别变压器的同名端。

1234VS+-1234+mA-(a)(b)