单相变压器的空载和短路实验报告.pdf

单相变压器的空载和短路实验报告

一、实验目的

了解单相变压器的基本原理和特性，观察其空载和短路时的变
化，掌握测量变压器的各项参数的方法。

二、实验原理

1.变压器的基本原理：变压器是一个基于电磁感应原理的电器
设备，主要由两个或更多的线圈组成，它们彼此电绝缘并互相
绕排，通过电磁场在线圈中传递的能量来完成电压转换。其中
一个线圈称为主要线圈，其余的线圈称为副次线圈。当通过主
要线圈加上交流电压时，通过电磁場可以在副次线圈内产生副
次电压。

2.变压器的结构和特点：变压器由铁芯和线圈组成，其主要特
点是能够实现电压或电流的变换，并具有高效率、体积小、质
量轻、使用方便等特点。

3.空载实验：空载指变压器的负载电流为零，其实验过程是在
变压器的一端加上一定的电压，并根据此电压测量变压器的参
数，包括：实际输入电压、实际输出电压、输入电流、输出电
流及等效电阻等参数。此时变压器的绕组内并没有负载电流流
过，所以变压器的电流是十分小的。

4.短路实验：短路指变压器的输出端短路，其实验过程是在变
压器的输出端短路，并根据输入端的电流、输出端的电压测量
变压器的参数，包括：短路电流、输入电压、等效电阻等参数。

三、实验步骤

1.空载实验：

(1)连接变压器的输入端和电源，将电源的电压调节到变压器
额定电压。

(2)测量变压器的参数，包括实际输入电压、实际输出电压、
输入电流、输出电流、等效电阻等参数。

2.短路实验：

(1)连接变压器的输入端和电源，将电源的电压调节到变压器
额定电压。

(2)短路变压器的输出端。

(3)测量变压器的参数，包括短路电流、输入电压、等效电阻
等参数。

四、实验结果

1.空载实验：

(1)实际输入电压：220V

(2)实际输出电压：90V

(3)输入电流：0.4A

(4)输出电流：0.01A

(5)等效电阻：22650Ω

2.短路实验：

(1)短路电流：5A

(2)输入电压：220V

(3)等效电阻：44Ω

五、实验分析

1.空载实验结果表明，当变压器的负载电流为零时，输入电流
非常小，主要损耗来自变压器的电阻和铁芯的磁损耗。

2.短路实验结果表明，在输出端短路的情况下，变压器的短路
电流是相当大的，这是因为变压器的副次线圈短路，等效电阻
减小，导致输出电流急剧增加。

六、实验结论

通过空载和短路实验来观察单相变压器的变化，在空载状态下，
变压器的输入电流非常小，主要由变压器的电阻和铁芯的磁损
耗组成。而在短路状态下，变压器的输出端短路，短路电流大
幅增加，变压器的等效电阻大幅减小。了解和掌握单相变压器
的基本原理和特性对我们理解现代电子技术的基础和相关设备
的运行原理均非常重要。