一、實驗目的
研究分析同一變壓器的氣隙大小對變壓器的電感l、繞組電容c和漏感等引數與頻率特性的影響。
二、實驗內容
對同一變壓器，分別設定其氣隙大小為d=0mm、d=1mm、d=1.55mm。在每一氣隙大小條件下，使用阻抗分析儀實測變壓器初級繞組的阻抗特性與增益特性曲線；使用訊號發生器提供輸入電壓，觀察輸出電壓（高壓表示數）隨輸入電壓頻率的變化關係，繪製變壓器的頻率特性曲線。
三、實驗方法和步驟
變壓器測試實驗主要使用阻抗分析儀和訊號發生器分別對每一氣隙大小的變壓器進行實測。
1．阻抗分析儀實測
（1）.變壓器二次側繞組開路，使用阻抗分析儀實測變壓器初級繞組的阻抗特性與增益特性曲線。
（2）.根據由變壓器的阻抗特性與增益特性曲線得到的精確資料計算變壓器的直流電阻、電感l、繞組電容c和漏感。
.直流電阻。在阻抗特性曲線的低頻段（<10hz）得到變壓器的直流電阻。
.電感l。根據第一次諧振點與原點之間的中間點的阻抗值計算得到電感l。 。
.繞組電容c。第一次諧振點資料計算電容c。 。
.漏感。第二次諧振點資料計算漏感。 。
2．訊號發生器實測
（1）.變壓器的一次側接訊號發生器，訊號發生器輸出幅值為10v，頻率為的方波；二次側接高壓表。觀察在幅值恆定，頻率變化的輸入電壓下，輸出電壓（高壓表示數）隨輸入頻率變化的關係。
（2）.根據輸出電壓（高壓表示數）隨輸入頻率變化的關係，適量取點，繪製每一氣隙大小的變壓器的頻率特性曲線。
四、實驗資料
1．變壓器的氣隙大小d=0mm
（1）.阻抗分析儀實測變壓器的阻抗特性與增益特性曲線，如圖1。
圖1. 阻抗特性與增益特性曲線（d=0mm）
根據變壓器的阻抗特性與增益特性曲線得到以下精確資料，利用得到的精確資料計算變壓器的直流電阻、電感l、繞組電容c和漏感，如表1。
表1.變壓器引數結果（d=0mm）
（2）.訊號發生器實測取點資料，如表2。
表2.訊號發生器實測取點資料（d=0mm）
根據取點資料繪製變壓器的頻率特性曲線，如圖2。
圖2. 變壓器的頻率特性曲線（d=0mm）
2.變壓器的氣隙大小d=1mm
（1）.阻抗分析儀實測變壓器的阻抗特性與增益特性曲線，如圖3。
圖3. 阻抗特性與增益特性曲線（d=1mm）
根據變壓器的阻抗特性與增益特性曲線得到以下精確資料，利用得到的精確資料計算變壓器的直流電阻、電感l、繞組電容c和漏感，如表3。
表3.變壓器引數結果（d=1mm）
（2）.訊號發生器實測取點資料，如表4。
表4.訊號發生器實測取點資料（d=1mm）
根據取點資料繪製變壓器的頻率特性曲線，如圖4。
圖4. 變壓器的頻率特性曲線（d=1mm）
3.變壓器的氣隙大小d=1.55mm
（1）.阻抗分析儀實測變壓器的阻抗特性與增益特性曲線，如圖5。
圖5. 阻抗特性與增益特性曲線（d=1.55mm）
根據變壓器的阻抗特性與增益特性曲線得到以下精確資料，利用得到的精確資料計算變壓器的直流電阻、電感l、繞組電容c和漏感，如表5。
表5.變壓器引數結果（d=1.55mm）
（2）.訊號發生器實測取點資料，如表6。
表6.訊號發生器實測取點資料（d=1.55mm）
根據取點資料繪製變壓器的頻率特性曲線，如圖6。
圖6. 變壓器的頻率特性曲線（d=1.55mm）
五、實驗資料分析與結論
1.變壓器開氣隙比較的基本結論，加氣隙:
（1）.電感減小，漏感增大；
（2）.激磁電流增大；
（3）.降低br，起始磁導率；
（4）.增加儲能能力，抗飽和好。
根據變壓器的阻抗特性與增益特性曲線可以得到精確資料，利用得到的精確資料計算變壓器的直流電阻、電感l、繞組電容c和漏感。表1、3、5三組資料進行比較，我們得出以下結論：變壓器的電感l隨氣隙的增大而減小，繞組電容c和漏感隨氣隙的增大而增大。
2.根據訊號發生器實測取點資料繪製的變壓器頻率特性曲線，我們可以看出，當頻率小於變壓器的第二次諧振頻率時，變壓器的輸出電壓隨輸入電壓頻率的增大呈波浪式上公升下降，總體呈現上公升趨勢，且頻率越高，上公升幅度越大。無論變壓器的氣隙大小是多少，都是在輸入電壓頻率達到變壓器第二次諧振點頻率時輸出電壓上公升到最大值。
當頻率大於第二次諧振點頻率後，輸出電壓下降並隨著頻率的增大下降至趨近於零。
表2、4、6三組資料進行比較，我們得出以下結論：在低頻段，變壓器的輸出電壓隨氣隙的增大而減小；變壓器的第二次諧振點頻率隨氣隙的增大而增大；變壓器在第二次諧振點頻率的輸出電壓為峰值，且隨氣隙的增大而增大。
3.同一氣隙大小的變壓器，阻抗分析儀實測和訊號發生器實測兩種方法得到的結果進行比較，第二次諧振點頻率值存在差異：氣隙d=0mm，f=36.
725khz，f』=36.68khz；氣隙d=1mm，f=44.772khz，f』=44.
52khz；氣隙d=1.55mm，f=47.749khz，f』=47.
56khz（f為阻抗分析儀實測頻率值，f』為訊號發生器實測頻率值）。雖然存在差異，但其中的差異很是微小，這主要是由變壓器的極間電容與其他寄生引數造成的影響。
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