电机学_变压器部分1
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第一章变压器1.变压器基本工作原理,基本结构、主要额定值变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备,它在电力系统,变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用,以满足电能的传输,分配和使用。
变压器的原理是基于电磁感应定律,因此磁场是变压器的工作媒介变压器基本结构组成:猜测可能出填空题或选择题三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类变压器的型号和额定值~考法:例如解释S9-1250/10的各项数值的含义2.变压器空载和负载运行时的电磁状况;空载电流的组成、作用、性质。
变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上,其二次侧开路,这种运行状态称为变压器的空载运行。
变压器空载运行原理图、变压器一次绕组接交流电源,二次绕组接负载的运行方式, 称为变压器的负载运行方式。
变压器负载运行原理图实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。
通过磁化曲线推得的电流波形可以发现: 空载电流(即励磁电流)呈尖顶波,除了基波外, 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。
;产生主磁通所需要的电流称为励磁电流,用m i 表示; 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势,用 m F 表示。
变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ,即空载电流0i 建立主磁通,所以空载电流0i 就是励磁电流m i ,即m 0i i = 同理,空载磁动势0F 就是励磁磁动势,即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时,变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈, 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。
铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。
2121N N E E =因此,空载电流的大小与铁芯的磁化性能,饱和程度有密切的关系。
3. }4. 变压器变比的定义;磁动式平衡关系的物理含义,用此平衡关系分析变压器的能量传递;变压器折算概念和变压器折算方法,变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中,一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比,用k 表示,即k =变压器负载运行时,作用于变压器磁路上111N I F •=和222N I F •=两个磁动势。
电机学_第三章变压器习题第⼆章变压器⼀、填空:1.★⼀台额定频率为60HZ的电⼒变压器接于50HZ,电压为此变压器的5/6倍额定电压的电⽹上运⾏,此时变压器磁路饱和程度,励磁电流,励磁电抗,漏电抗。
答:饱和程度不变,励磁电流不变,励磁电抗减⼩,漏电抗减⼩。
2.三相变压器理想并联运⾏的条件是(1),(2),(3)。
答:(1)空载时并联的变压器之间⽆环流;(2)负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载;(3)负载时各变压器分担的电流应为同相。
3.★如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于空载电流将,空载损耗将。
答:空载电流很⼤,空载损耗很⼤。
4.★⼀台变压器,原设计的频率为50HZ,现将它接到60HZ的电⽹上运⾏,额定电压不变,励磁电流将,铁耗将。
答:减⼩,减⼩。
5.变压器的副边是通过对原边进⾏作⽤的。
答:电磁感应作⽤。
6.引起变压器电压变化率变化的原因是。
答:负载电流的变化。
7.★如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压,则激磁电流将,变压器将。
答:增⼤很多,烧毁。
8.联接组号不同的变压器不能并联运⾏,是因为。
答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极⼤的环流,把变压器烧毁。
9.★★三相变压器组不宜采⽤Y,y联接组,主要是为了避免。
答:相电压波形畸变。
10.变压器副边的额定电压指。
答:原边为额定电压时副边的空载电压。
11.★★为使电压波形不发⽣畸变,三相变压器应使⼀侧绕组。
答:采⽤d接。
12.通过和实验可求取变压器的参数。
答:空载和短路。
13.变压器的参数包括,,,,。
答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变⽐。
14.在采⽤标⼳制计算时,额定值的标⼳值为。
答:1。
15.既和原边绕组交链⼜和副边绕组交链的磁通为,仅和⼀侧绕组交链的磁通为。
答:主磁通,漏磁通。
16.★★变压器的⼀次和⼆次绕组中有⼀部分是公共绕组的变压器是。
答:⾃耦变压器。
17.并联运⾏的变压器应满⾜(1),(2),(3)的要求。
电机学实验⼀:单相变压器的特性实验实验⼀单相变压器的特性实验⼀、实验⽬的通过变压器的空载实验和短路实验,确定变压器的参数、运⾏特性和技术性能。
⼆、实验内容1.空载实验(1)测取空载特性I0、P0、cos 0=f(U0)(2)测定变⽐2.测取短路特性:U K=f(I K),P K=f(I K)三、实验说明1.实验之前请仔细阅读附录中多功能表的使⽤说明。
2.实验所⽤单相变压器的额定数据为:S N=1KVA,U1N/U2N=380/127V。
1) 单相变压器空载实验(1)测空载特性图2-1为单相变压器空载实验原理图,⾼压侧线圈开路,低压侧线圈经调压器接电源。
本实验采⽤多功能表测量电路中的电压、电流和功率。
接线时,功率表A相电流测量线圈串接在主回路中,功率表U a接到三相调压器输出端a端上,多功能表U b、U c和U n短接后接到三相调压器输出端N端上,调压器的N端和电⽹的N端短接。
实验步骤:①请参照图1-1正确接线②检查三相调压器在输出电压为零的位置,然后合上实验台上调压器开关,逐渐升⾼调压器的输出电压,使U0(低压侧空载电压)由0.7U2N(0.7*127V=90V)逐步调节到1.1U2N (1.1*127V=150V),中间分数次(⾄少7次)测量出空载电压U0,空载电流I0及空载损耗P0,测量数据记⼊表1-1。
* 在额定电压测量出⼀组空载数据。
* U0,I0,P0 可以从三相多功能表直接读取。
* 注意实验时空载电压只能单⽅向调节。
③实验完毕后,调压器归零,断开调压器开关。
(2)测定变⽐变压器⾼压侧绕组开路,低压侧绕组接⾄电源,经调压器调到额定电压U2N,⽤万⽤表测出⾼压侧、低压侧的端电压,从⽽可确定变⽐K。
接线图可直接⽤变压器空载实验接线图。
2) 单相变压器短路实验实验接线原理如图1-2所⽰,低压线圈短路,⾼压线圈经调压器接⾄电源。
实验步骤:①请参照实验接线图1-2正确接线②检查三相调压器在输出电压为零的位置,然后合上实验台上调压器开关,缓慢调⾼电压,使短路电流由1.2I1N( 1.2*2.63A=3.15A)升⾼到0.5I1N(0.5*2.63A=1.31A),中间分数次(⾄少5次)测量短路电压U K,短路电流I K及短路损耗P K,测量数据记⼊表1-2中。
电机学习题解答解析第⼀篇变压器⼀、思考题(⼀)、变压器原理部分1、变压器能否⽤来变换直流电压?不能。
磁通不变,感应电动势为零,111R U I =,1R 很⼩,1I 很⼤,烧毁变压器。
2、在求变压器的电压⽐时,为什么⼀般都⽤空载时⾼、低压绕组电压之⽐来计算?电压⽐应为绕组电动势之⽐,绕组电动势的分离、计算和测量⽐较困难。
空载时22202E U U U N ===,11011Z I E U N +-=,10I 很⼩,⼀次侧阻抗压降很⼩,11E U N ≈,所以NN U U E E k 2121≈=,变压器⼀、⼆侧电压可以⽅便地测量,也可以通过铭牌获得。
3、为什么说变压器⼀、⼆绕组电流与匝数成正⽐,只是在满载和接近满载时才成⽴?空载时为什么不成⽴?012211I N I N I N =+,0I 和满载和接近满载时的1I 、2I 相⽐很⼩,02211≈+I N I N ,所以kN N I I 11221=≈。
空载时,02=I ,⽐例关系不成⽴。
4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的?在忽略1Z 、2Z 和0I 的情况下得到的。
从⼀侧看L e Z k I U k kI kU I U Z 22222211====(21kU U =,忽略了1Z 、2Z 。
kI I 21=,忽略了0I )。
(⼆)、变压器结构部分1、额定电压为V 230/10000的变压器,是否可以将低压绕组接在V 380的交流电源上⼯作?不允许。
(1)此时,V U 3802=,V U 7.16521230100003801=?=,⼀、⼆侧电压都超过额定值1.65倍,可能造成绝缘被击穿,变压器内部短路,烧毁变压器。
(2)m fN UΦ=2244.4,磁通超过额定值1.65倍,磁损耗过⼤,烧毁变压器。
2、变压器长期运⾏时,实际⼯作电流是否可以⼤于、等于或⼩于额定电流?等于或⼩于额定电流。
铜耗和电流平⽅成正⽐,⼤于额定电流时,铜耗多⼤,发热烧毁变压器。