电机MATLAB仿真实验

实验一单相变压器空载仿真实验一、实验目的1用仿真的方法了解并求取变压器的空载特性。2通过变压器空载仿真了解并求取变压器的参数和损耗。二、预习要点1变压器空载运行有什么特点？2在变压器空载实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铁耗。三、仿真项目1完成变压器空载运行仿真模型的搭建和参数设定。2仿真测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0)，cosΦ0=f(U0)。四、仿真方法1仿真模块三相交流电压源可饱和单相变压器交流电压表交流电流表有功、无功功率表示波器显示测量数据计算均方根值（有效值）模块电力系统仿真环境模块（电力系统仿真模型中必须含有一个）2仿真模型三相交流电压源V1WAV2UVWP0U0I0aAxX55VUAX**图1变压器空载实验接线图图2单相变压器空载仿真模型示例图图3变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧SaturationCharacteristic一栏）3空载仿真1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建，搭建仿真模型如图2所示，所有频率的设置均改成50。2）对单相变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。设定其额定容量SN=77VA，U1N/U2N=55/220V。变压器低压侧接电源，高压侧开路。变压器参数设置如图3所示。3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。4）调节电压源电压，调节范围在（1.25~0.2）UN范围内，测取变压器的U0，I0，P0，cosΦ0以及二次侧电压UAX等数据。5）测取数据时，在额定电压附近侧的点较密，共测取10组数据记录于下表。表1空载实验数据序号实验数据U0(V)I0(A)P0(W)UAX(V)12345678910五、实验报告1.完成表12.绘制U0-I0特性曲线3.计算变压器变比4.计算低压侧的励磁参数实验二单相变压器短路仿真实验一、实验目的1用仿真的方法了解并求取变压器的短路特性。2通过变压器短路仿真了解并求取变压器的参数和损耗。二、预习要点1变压器短路运行有什么特点？2在变压器短路实验仿真中，如何通过仿真测取变压器的铜耗。三、仿真项目1完成变压器短路运行仿真模型的搭建和参数设定。2仿真测取短路特性UK=f(IK)，PK=f(UK)，cosΦK=f(UK)。四、仿真方法1仿真模块三相交流电压源可饱和单相变压器交流电压表交流电流表有功、无功功率表示波器显示测量数据计算均方根值（有效值）模块电力系统仿真环境模块（电力系统仿真模型中必须含有一个）2仿真模型三相交流电压源V1WUVWPKUKIKAaXx**A图1变压器短路实验接线图图2单相变压器短路仿真模型示例图图3变压器参数设置示例图（右侧饱和曲线数据请输入到左侧SaturationCharacteristic一栏）3短路仿真1）根据图1的接线图进行仿真模型搭建。搭建仿真模型如图2所示。所有频率的设置均改成50。2）将三相变压器模块改为单相变压器，并进行变压器以及其他元器件模块的参数设置，选定额定电压，变压器变比等。设定其额定容量SN=77VA，U1N/U2N=55/220V，I1N/I2N=1.4/0.35V。变压器高压侧接电源，低压侧短路。变压器参数设置如图3所示。3）可自行根据需要选择需要测量的波形以及有效值量，加入示波器以及计算模块进行测量并设定仿真时间。4）调节电压源电压，使得高压侧短路电流约等于1.1IN，然后逐次降低输入电压，减少短路电流，在（1.1~0.2）IN范围内测取变压器的UK，IK，PK等数据。5）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取6-7组数据记录于表1中。表1短路实验数据序号实验数据UK(V)IK(A)PK(W)1234567五、实验报告1、完成表12、绘制Uk-Ik特性曲线3、计算高压侧的短路参数实验三三相变压器的连接组一、实验目的1了解变压器的连接组。2用仿真的方法判别变压器的连接组。二、预习要点1连接组的定义。为什么要研究连接组。国家规定的标准连接组有哪几种。2如何把Y,y0连接组改成Y,y6连接组以及把Y,d11改为Y,d5连接组。三、仿真项目1完成变压器连接组仿真模型的搭建和参数设定。2连接并判定以下连接组（1）Y,y0（2）Y,y6（3）Y,d11（4）Y,d5四、仿真方法1仿真模块三相交流电压源12节点三相变压器（+表示同极性端）交流电压表示波器计算均方根值（有效值）模块显示测量数据电力系统仿真环境模块（电力系统仿真模型中必须含有一个）2仿真模型变压器模块高压绕组用A1+、B1+、C1+、A1、B1、C1标记，低压绕组用A2+、B2+、C2+、A2、B2、C2标记。设定变压器额定容量为108VA，频率50Hz，额定电压10/2.5KV。根据连接组类型进行连线并加上电压表进行检验。图112节点三相变压器参数设置示例图2.1Y,y0三相交流电压源UVW***ABCXYZxyzabc***XYZACBabc•abE图2-1Y,y0连接组接线，电势相量图根据图2-1连线，A、a两端点用导线连接（注意：此导线为辅助导线，用以检验连接组，在实际应用中不存在。下同），在高压侧施加三相对称的额定电压，测出UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca、UBb、UBc、UCb、以及UCc，将数据记录于表1中。根据Y,y0连接组的电势相量图可知：(-1)BbCcLabUUKU2-1BcabLLUUKK其中ABLabUKU为线电压之比。若用两式计算出的电压UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,y0连接组。图2-2Y,y0连接组仿真模型示例图图2-1进行连线搭建如图2-2仿真模型，并根据最后要测取的电压值在仿真中接入电压表进行测量。2.2Y,y6三相交流电压源UVW***ABCXYZabcxyz***XYZACBa•abEbc图3Y,y6连接组接线，电势相量图将Y,y0连接组的副方绕组首、末端标记对调，A、a两点用导线相连，如图3所示根据Y,y6连接组的电势相量图可得(+1)BbCcLabUUKU2+1BcabLLUUKK若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,y6连接组。2.3Y,d11三相交流电压源UVW***ABCXYZxyzabc***XYZACBabc•abE图4Y,d11连接组接线，电势相量图A、a两端点用导线相连，高压侧施加对称额定电压。如图4所示。根据Y,d11连接组的电势向量可得2-31BbBcCcabLLUUUUKK若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,d11连接组。2.4Y,d5三相交流电压源UVW***ABCXYZabcxyz***XYZACBa•abE•ABEbc图5Y,d5连接组接线，电势相量图将Y/△-11连接组的副方绕组首、末端的标记对调，如图5所示，仿真方法同前，记录数据于表1中。根据Y,d5连接组的电势相量图可得2+31BbBcCcabLLUUUUKK若由上两式计算出UBb、UCc、UBc的数值与仿真所得数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,d5连接组。表1测量数值仿真数据连接组方法UAB（KV）UBC（KV）UCA（KV）Uab（KV）Ubc（KV）Uca（KV）UBb（KV）UBc（KV）UCb（KV）UCc（KV）Y,y0Y,y6Y,d11Y,d5表2计算数值计算数据连接组方法ABLabUKUUBb（KV）UCc（KV）UBc（KV）Y,y0Y,y6Y,d11Y,d5五、实验报告1、完成表1、表22、校验仿真数据的正确性实验一、实验二的变压器参数学号尾号额定值其它参数0、1SN=77VA，U1N/U2N=55/220V参考模型数据2、3SN=100VA，U1N/U2N=110/220V参考模型数据4、5SN=130VA，U1N/U2N=95/220V参考模型数据6、7SN=160VA，U1N/U2N=75/220V参考模型数据8、9SN=180VA，U1N/U2N=120/220V参考模型数据实验三的变压器参数学号尾号额定值其它参数0、1额定电压12/3.5kV参考模型数据2、3额定电压10/2.5kV参考模型数据4、5额定电压13/4.5kV参考模型数据6、7额定电压15/5.5kV参考模型数据8、9额定电压18/6.5kV参考模型数据上海电力学院本科实验设计电机学（1）实验仿真报告院系：专业年级（班级）：学生姓名：学号：指导教师：成绩：年月日