发布时间 : 星期二 文章电机学习题答案 - 图文更新完毕开始阅读a04c04071b2e453610661ed9ad51f01dc28157c1
2.2 在变压器中主磁通和原、副边绕组漏磁通的作用有什么不同？它们各是由什么磁动势产生的？在等效电路中如何反映它们的作用？
答：（1）主磁通在原、副绕组中均感应电动势，当副方接上负载时便有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用；而漏磁通不起传递能量的作用，仅起压降作用。（2）空载时，有主磁通和一次侧绕组漏磁通，它们均由一次侧磁动势激励产生；负载时有主磁通，一次侧绕组漏磁通，二侧次绕组漏磁通。主磁通由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即F0?F1?F2激励产生，一次侧绕组漏磁通由一次绕组磁动势F1激励产生，二次侧绕组漏磁通由二次绕组磁动势F2激励产生。（3）在等效电路中，主磁通用励磁参数xm来反映它的作用，一次侧漏磁通用漏电抗x1?来反映它的作用，而二次侧漏磁通用漏电抗x2?来反映它的作用。
2.3为了在变压器原、副绕组方得到正弦波感应电动势，当铁心不饱和时激磁电流呈何种波形？当铁心饱和时情形又怎样？
答：为了在变压器原、副绕组方得到正弦波感应电动势，当铁心不饱和时，因为磁化曲线是直线，励磁电流和主磁通成正比，故当主磁通成正弦波变化，激磁电流亦呈正弦波变化。而当铁心饱和时，磁化曲线呈非线性，为使磁通为正弦波，励磁电流必须呈尖顶波。 2.4变压器的外加电压不变，若减少原绕组的匝数，则变压器铁心的饱和程度、空载电流、铁心损耗和原、副方的电动势有何变化？
答：根据U1?E1?4.44fN1?m可知,主磁通?m将增加，磁密
Bm??mS?m?U14.44fN1.....,因此,一次绕组匝数减少,
l?S，因S不变，Bm将随?m的增加而增加，
Rm?铁心饱和程度增加；由于磁导率?下降。因为磁阻，所以磁阻增大。根据磁路欧姆定律 I0N1??mRm，当线圈匝数减少时，空载电流增大；又由于铁心损耗，所以铁心损耗增加；因为外加电压不变，所以根据U1?E1?4.44fN1?m，所以原方电动势基本不变，而副方电动势则因为磁通的增加而增大。
2.5一台额定电压为220/110V的变压器，若误将低压侧接到220V的交流电源上，将会产生什么后果？
答：根据U1?E1?4.44fN1?m可知,此时主磁通增加接近2倍，磁路饱
pFe?Bmf12.2和程度大增，励磁电流将会大大增加，铁耗和铜耗增大，变压器过热。同时噪声过大，振动明显。
2.6变压器折算的原则是什么？如何将副方各量折算到原方？ 答：折算仅仅是研究变压器的一种方法，它不改变变压器内部电磁关系的本质。折算的原则是保证折算方折算前后所产生的磁动势不变。副方各量折算方法如下： 将副方电流除以?；副方感应电动势、电压乘以?；漏阻抗、负载阻抗应乘以?2。
2.7变压器的电压变化率是如何定义的？它与哪些因素有关？ 答：变压器的电压变化率定义为：当变压器的原方接在额定电压、额定频率的电网上，副方的空载电压与给定负载下副方电压的算术差，用副方额定电压的百分数来表示的数值，即
变压器电压变化率可按下式计算：
?U%??(R*Kcos?2?x*Ksin?2)?100%。可知变压器电压变化率的大
小主要和以下物理量相关：（1）电压变化率与负载的大小（?值）成正比；在一定的负载系数下，当负载为阻感负载时，漏阻抗（阻抗电压）的标么值越大，电压变化率也越大；（2）电压变化率还与负载的性质，即功率因角数?2的大小和正负有关。
2.8为什么可以把变压器的空载损耗看做变压器的铁损，短路损耗看做额定负载时的铜损？
答：空载时，绕组电流很小，绕组电阻又很小，所以铜损耗I0R1很小,故铜损耗可以忽略，空载损耗可以近似看成铁损耗。测量短路损耗时，变压器所加电压很低，而根据U1??E1?I1Z1可知，由于漏阻抗压降I1Z1的存在，E1则更小。又根据E1?4.44fN1?m可知，因为E1很小，磁通就很小，因此磁密很低。再由铁损耗
小，可以忽略，额定负载时短路损耗可以近似看成额定负载时的铜损耗。
2..9变压器在高压侧和低压侧分别进行空载试验，若各施加对应的额定电压，所得到铁耗是否相同？
答：相同。空载试验时输入功率为变压器的铁损耗，无论在高压边还是在低压边加电压，都要加到额定电压，根据U?E?4.44fN?m可知，；
无论在哪侧做，主磁通大小都是相同的，铁损耗就一样。短路试验时输入功率为变压器额定负载运行时的铜损耗，无论在高压边还是在低压边做，都要使电流达到额定电流值，绕组中的铜损耗是一样的
?m1?U1N4.44fN1?m2?U2N4.44fN2....2pFe?Bmf1.3，可知铁损耗很
2?m1U1NN2KU2NN???2?1，故?m2U2NN1U2NKN2，即?m1??m2。因此
2-10一台单相变压器，SN=5000kVA,U1N/U2N=35/6.0kV,fN=50HZ,铁2心有效面积A=1120cm，铁心中的最大磁密Bm=1.45T，试求高、低压绕组的匝数和变比。 解: 高压绕组的匝数 k?变压器的变比N1U1N35kV???5.83N2U2N6kV N11524??261k5.83 低压绕组的匝数2-11一台单相变压器，SN=100kVA，U1N/U2N=6000/230V，R1=4.32Ω，x1σ=8.9Ω，R2=0.0063Ω，x2σ=0.013Ω。求： 1) 折算到高压侧的短路参数Rk、xk和Zk； 2) 折算到低压侧的短路参数R?k、x?k和Z?k； 3) 将1）、2）的参数用标么值表示，由计算结果说明什么问题？ 4) 变压器的短路电压uk及其有功分量ukr、无功分量ukx； 5) 在额定负载下，功率因数分别为cos?2=1、cos?2=0.8（滞后）、cos?2=0.8（超前）3种情况下的△U％。 解: 1) k?U1N6000V??26.1U2N230V N2?2??R?R?R?43.2/26.1?0.0063?0.0126? 122) k23Z?UI?US?6000100?10?360? 1N1N1NN 3)1N24) uk?Zk?100%?5.48% 5) △U1％＝?( Rk cos?2+ xk sin?2) ×100％ **? =(0.0239×1.0+0.0504×0) ×100％ =2.39％ △U2％＝?( Rk cos?2+ xk sin?2) ×100％ ** =(0.0239×0.8+0.0504×0.6) ×100％ =4.87％ △U3％＝?( Rk cos?2+ xk sin?2) ×100％ ** =(0.0239×0.8 - 0.0504×0.6) ×100％ = -1.05％ 2-12一台三相变压器，SN=750kVA,U1N/U2N=10000/400V,Y,d接法，f=50HZ。试验在低压侧进行，额定电压时的空载电流I0=65A，空载损耗p0=3700W；短路试验在高压侧进行，额定电流时的短路电压Uk=450V，短路损耗pkN=7500W（不考虑温度变化的影响）。试求： 1) 折算到高压边的参数，假定2) 绘出T形电路图，并标出各量的正方向； 3) 计算满载及cos?2=0.8（滞后）时的效率?N； 4) 计算最大效率?max。 解：1) p0?11Rkxk?x?22RR1=2=,x1σ=2σ=； I06511??37.53A?p0??3700W?1233WI0??3333 ,k?U1N?U2N??100003?14.43400 折算至高压侧的激磁参数：短路参数计算： Uk??Uk450V??259.8V33 Uk?Ik259.8V?6?43.3A= Zk =Pk?Rk =IkXk=2?2500W?1.33?2(43.3A) Zk2?Rk2=(6?)2?(1.33?)2?5.85? 2) T形电路图如下： 4) 满载时的效率 第 3 章 3.1 三相变压器组和三相心式变压器在磁路结构上各有什么特点？
答：三相变压器组磁路结构上的特点是各相磁路各自独立，彼此无关；三相心式变压器在磁路结构上的特点是各相磁路相互影响，任一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回路。