电机的复习题

变压器变压器并联运行的条件是什么？6、电流互感器副边不准 ,电压互感器副边不准o1、一台三相变压器原边额定相电压为220V,原副边的匝数为Ni=1732, N2=5OO,副边的额定相电为 ,若副边接受Y接，副边输出的额定线电压为O2、一台把握用单相变压器，额定容量Sn=100VA,额定电压Uh/U2n=380/36V它的原边额定电流为副边额定电流为。3、在制造或修理变压器时原边匝数比设计值少10%,则空载电流铁心损耗副边电压。4、-台单相变压器额定容量1KVA,额定电压220V/110V工作中不慎把低压线圈接到220V的沟通电源上，其空载电流以至变压器。3、电压互感器有何作用？使用时应留意哪些事项？同名端三相异步电动机按防护形式分为（）、（）、（）及（）等。变压器能不能变频率？9 一台220/110伏的变压器，变比Nl/N2=2，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？一台三相变压器，额定容量Sx=100kVA,额定电压UiN/U2N=6kV/0.4Kv, Yyn联接，求它的原边、副边额定电流？6、电流互感器副边不准 ,电压互感器副边不准。一台三相变压器的联接组为有Yd7,说明高压侧线电压比低压侧线电压。课件上1变压器能不能变频率？2变压器一次线圈若接在直流电源匕一.次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？= 10500 /230V3变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？4有一台D-50/10单相变压器, Sn = 5QkVA,U、N/U，N试求变压器原、副 线圈的额定电流？lAr解：一次绕组的额定电流£ =冬=4.76人%10500小=室=四虺=217.39人二次绕组的额定电流%23°5变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻rl很小，为什么空载电流10不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？6变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？7试从物理意义上分析，若削减变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供应变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功重量，后者属有功性质，称为空载电流的有功重量。性质：由于变压器空载电流的无功重量总是远远大于有功重量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。A）= 大小：由磁路欧姆定律,和磁化曲线可知，Io的大小与主磁通如“中，”=： 及磁路磁阻治有关。就变压器来说，依据K W =4.44以中叽可知，m 4.44用| ,因此，"匕由电源电压U,的大小和频率f以及绕组匝数M来打算。依据磁阻表达式"S可知，R”与磁路结构尺寸LS有关，还与导磁材料的磁导率女有关。变压器铁芯是铁磁材料，随磁路饱和程度的增加而减小，因此随磁路饱和程度的增加而增大。综上，变压器空载电流的大小与电源旭压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。2-3 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？答：要从电网取得功率，供应变压器本身功率损耗，它转化成热能散逸到四周介质中。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载重量小，使电网功率因数降低，输送有功功率力量下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。2-4 2-4为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。2-5 一台220/110伏的单相变压器，试分析当高压侧加额定电压220伏时，空载电流I。呈什么波形？加110伏时载电流I。呈什么波形，若把110伏加在低压侧，I。又呈什么波形答：变压器设计时，工作磁密选择在磁化曲线的膝点（从不饱和状态进入饱和状态的拐点），也就是说，变压器在额定电压下工作时，磁路是较为饱和的。高压侧加220V ,磁密为设计值，磁路饱和，依据磁化曲线，当磁路饱和时，励磁电流增加的幅度比磁通大，所以空载电流呈尖顶波。高压侧加110V ,磁密小，低于设计值，磁路不饱和，依据磁化曲线，当磁路不饱和时，励磁电流与磁通几乎成正比，所以空载电流呈正弦波。低压侧加110V ,与高压侧加220V相同，磁密为设计值，磁路饱和，空载电流呈尖顶波。2-6试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对己制成的变压器，它们是否是常数？当电源电压降到额定值的一半时，它们如何变化？我们期望这两个电抗大好还是小好，为什么？这两个电抗谁大谁小，为什么？答：励磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的他和程度而变化，漏电抗在频率肯定时是常数。吼=昂"于是主磁通电源电压降至额定值一半时，依据=444用S可知，Rm =减小，磁路饱和程度降低，磁导率u增大，磁阻 /心减小，导致电感m .zo性磁路，2R”,增大，励磁电抗心=尻，也增大。但是漏磁通路径是线磁导率是常数，因此漏电抗不变。可知,励磁电抗越大越好，从而可降低空载电流。漏电抗则要依据变压器不同的使a用场合来考虑。对于送电变压器，为了限制短路电流Xk和短路时的电磁力，保证设备平安，期望漏电抗较大：对于配电变压器，为了降低电压变化率：=，（尸；。0，。2+吗，血。2）,减小电压波动，保证供电质量，期望海电抗较小。励磁电抗对应铁心磁路，其磁导率远远大于漏磁路的磁导率，因此，励磁电抗远大于漏电抗。2-7 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻n很小，为什么空载电流Io不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？答：由于存在感应电动势E,依据电动势方程：U. =-E-Ela + Io r, = Io（rm + jxJ+ jZox, + /（）r, = 70 Z, + /0（r, + jxj可知，尽管匕很小，但由于励磁阻抗很大，所以,。不大假如接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不感应电动势，即片=°,= 0 ,因此电压全部降在电阻上，即有由于*很小，所以电流很大。2-8 一台380/220伏的单相变压器，如不慎将380伏加在二次线圈上，会产生什么现象？吼=顼一答：依据5 * & =4.44兴吼可知，4.44州,由于电压增赢主磁通中，”将增大，磁密。”将增大，磁路过于饱和，依据磁化曲线的饱和特性，磁导率p降低，磁阻增大。于是，依据磁路欧姆定律LN =氏皿可知，产生该磁通的励磁电流/。必显著增大。再由铁耗7132'可知，由于磁密增大，导致铁耗增大，铜损耗/。*也显著增大，变压器发热严峻，可能损坏变压器。3 = 229 台220/110伏的变压器，变比 N? ,能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？答：不能。由“I =4.44创|中,“可知，由于匝数太少，主磁通中，”将剧增，磁密国”过大，磁路过于饱和，磁导率u降低，磁阻增大。于是，依据磁路欧姆定律LN = R0成可知，产生该磁通的激磁电流'。必将大增。再由PKB：f'3可知，磁密6.过大，导致铁耗Pn大增,铜损耗/OF也显著增大，变压器发热严峻，可能损坏变压器。2-102-10变压器制造时：迭片松散，片数不足；接缝增大：片间绝缘损伤，部对变压器性能有何影响？答：（1）这种状况相当于铁心截面S减小，依据“I W =4.44用电可知吼=b 二色”知，”4.44四，因此,电源电压不变，磁通吼将不变，但磁密"S , S减小，风将R,n =增大，铁心饱和程度增加，磁导率日减小。由于磁阻 心,所以磁阻增大。依据磁路欧姆定律/（）N| = Rmdt,当线圈匝数不变时，励磁电流将增大。又由于铁心损耗PFe X B,n ' ，所以铁心损耗增加。（2）这种状况相当于磁路上增加气隙，磁导率下降，从而使磁阻增大。 依、m =B ="据"§ =4.44创|吼可知，4.44创、故久不变，磁密"S也不变，铁心饱和程度不变。又由于Pf产B* ' ,故铁损耗不变。依据磁路欧姆定律=二”氏可知，磁动势将增大，当线圈匝数不变时，励磁电流将增大。励磁阻抗减小，缘由如下：约=堕=心止=受L,= 2砂受电感。''（K K,n ,激磁电抗匕，由于磁R”，增大，所以励磁电抗减小。(3)已经推得铁损耗PF.不变，励磁电流1。增大，依据Pre = rnXr.n是励磁电阻，不是磁可知，励磁电阻减小。励磁阻抗Z，”=&+m,它将随着 心和与，的减小而减小。由于绝缘损坏，使涡流增加，涡流损耗也增加，铁损耗增大。依据E =4.44用渺,”吼=一b =%可知，”4.44加,故之”不变，磁密S也不变，铁心饱和程度不变。但是，涡流的存在相当于二次绕组流过电流，它增加使原绕组中与之平衡的电流重量也增加，因此励磁电流增大，铁损耗增大。再由U/Ei=oZ”,可知，增加，励磁阻抗z,”必减小。2TI变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？答：依据-"i ="如可知,(I)8,”=增加，磁密降。由于磁阻时，励磁电流增大。励磁阻抗减小,s ,因S不变，尻将随中，”的增加而增加，铁心饱和程度增加，磁导率A下/"S,所以磁阻增大。依据磁路欧姆定律L)Ni=®mRm当线圈匝数削减2 13又由于铁心损耗f ,所以铁心损耗增加。缘由如下。4.44四，因此,-次绕组匝数削减,主磁通吼将戛=叭=24半% ,激磁电抗心，由于磁阻1_N.()_NXN" _N；L/ m 口电感 Z0Ol氏"增大,匝数“I削减，所以励磁电抗减小。设削减匝数前后匝数分别为N】、W 磁通分别为丸”、磁密分别为8，、尻”，电流分别为扁、,。，磁阻分别为R”，、Rj 铁心损耗分别为 g Pf、依据以上争辩再设，如=k/m(k > 1)同理，Bm =kxBm(kx > 1) Rttl =k2Rm(k2 > 1)M'=we vl),*0于是，,久瓦二 k 如 k?Rm = E /N*3叫*3 o 又由于 PFeXB”：尸3,且 Pf. = I。上(&n 22 z 2 » 2 PFe _ '打)_ 0 rml 2 _ * *2 匕是励磁电阻，krm、=*3，因化> 1 , *3 < 1 ,故& < & ,明显，励磁电阻减小。励磁阻抗z”, = & + jxm，它将随着与和兀”的减小而减小。不是磁阻R，),所以PFer TV ' - k 2 尸%，。&，即焰r,n ,于是，2-12如将馅牌为60赫的变压器，接到50赫的