电机学 第三版 汤蕴璆 课后答案 机械工业出版社第二章 变压器
第二章 变压器
2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通空载和负载时,主磁通的大小取决于哪些因素
答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知,空载或负载情况下11E U ≈,主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。
2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、
漏抗会怎样变化
答:(1)额定电压不变,则'
1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N
又5060'=f f ?60
50'=ΦΦ, 即Φ=Φ65'
磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻s
l R m μ=
不变,励磁磁势m m R N I Φ=?1,∴m m I I 65'
=; (2)铁耗:β
αf B p m Fe ∝,βα>Θ铁耗稍有减小;
(3)σσσπ11'
'1562x L f x =
?=, σσσπ22''25
62x L f x =?= 2-3 在导出变压器的等效电路时,为什么要进行归算归算是在什么条件下进行的
答:因为变压器原、副边只有磁的联系,没有电的联系,两边电压21E E ≠、电流不匹配,必须通过归算,才能得到两边直接连接的等效电路;
归算原则:保持归算前后副边的磁动势不变。
2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时,算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率
是否为实际值,为什么
答:一次侧没有经过归算,所以为实际值;
二次侧电压、电流不是实际值,因为归算前后绕组匝数不同,但损耗、功率为实
际值。
2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定
答:激磁阻抗由空载试验测量;等效漏阻抗由短路试验测量。 (具体测量方法略)
2-14 有一台三相变压器,额定容量kKA S N 5000=,额定电压kV kV U U N N 3.61021=,
Y ,d 联结,试求:(1)一次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。
解:(1)A A U S I N N N 68.2881035000
311=?==
A A U S I N N N 21.4583
.635000
322=?==
(2)原边Y 联结:kV kV U U N N 77.53
10
311===
Φ A I I N N 68.28811==Φ 副边?联结:kV U U N N 3.611==Φ A A I I N N 55.2643
21.458311===
Φ 2-16 有一台单相变压器,已知参数为:Ω=19.21R ,Ω=4.151σX ,Ω=15.02R ,
Ω=964.02σX ,Ω=1250m R ,Ω=12600m X ,26087621=N N 。当二次侧电压
V U 60002=,电流A I 1802=,且8.0cos 2=?(滞后)时:(1)画出归算到高压侧
的T 型等效电路;(2)用T 型等效电路和简化等效电路求1?
U 和1?
I ,并比较其结果。 解:(1)归算到高压侧:
Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X
Ω=Ω??
? ??==70.115.02608762
22'
2R k R
Ω=Ω??
? ??==94.10964.02608762
22
'
2σ
σ
X k X
(2)T 型等效电路如图示: 设V U k U ο
0202152'
2∠==?
? 则A k I I ο
88.3642.53'
2-∠==?
?
()V
j A V Z I U E E οοο15.14.2064294.1070.188.3642.53020215'
2
'
2'
2'
21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-????
I &'
'
L
Z ''
I &
()A j V Z E I m
m οο18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω
+∠=-=
?
?
?
A A A I I I m ο
ο
ο
12.3856.5488.3642.5318.8363.1'
21-∠=-∠+-∠=+=??
?
V Z I E U ο
70.24.212791111∠=?+-=???
简化等效电路如右图:
Ω=+=89.3'
2
1R R R k
Ω=+=34.26'
21σσX X X k
A I I ο88.3642.53'
21-∠==??
V Z I U U k ο80.20.21254121∠=?+=?
?
?
由于在满载的情况下1I I m ??,励磁支路可以忽落不计,所以两种方法计算的结果相差不大,在误差允许的范围之内。
2-17 在图中,各铅垂线上对应的高、低压绕组绕于同一铁心柱上。已知A 、B 、C 为正相序,
试判断联结组a 和b 的组号。
by
E &
E &
E &
ab
E &
A
E &B
E &C E &AB
E &BC
E &CA
E &A B
C
ay
bz
cx
I &'
'
L
Z ''I &A
E &B
E &C E &AB
E &BC
E &CA
E &A B
C
az
bx
cy
ab
E &
由图可以看出两组均为Y ,d7
2-19 有一台1000kVA ,10kV/的单相变压器,额定电压下的空载损耗为4900W ,空载电流为
(标幺值),额定电流下c ο
75时的短路损耗为14000W ,短路电压为%(百分值)。设归算后一次和二次绕组的电阻相等,漏抗亦相等,试计算:(1)归算到一次侧时T 型等效电路的参数;(2)用标幺值表示时近似等效电路的参数;(3)负载功率因数为(滞后)时,变压器的额定电压调整率和额定效率;(4)变压器的最大效率,发生最大效率时负载的大小(8.0cos 2=?)。 解:(1)归算到一次侧等效电路的参数:
空载试验在低压侧进行V U U N 630020==, A A I I I N 94.73
.61000
5.0200=?
=?=*
折算到高压侧:Ω=Ω???
? ??=?=19694.749003.6102
2
2002I P k R m
Ω=Ω?
??? ??==200094
.763003.6102
002I U k Z m
Ω=Ω-=-=
4.19901962000222
2
m m m R Z X
短路试验在高压侧进行V kV U U U N k k 52010%2.5%1=?=?= A A U S I I N N N k 10010
1000
11===
= 所以:Ω=Ω=
=
4.110014000
2
2
7575k c k c k I P R οο Ω=Ω==
2.5100
520
k k k I U Z Ω=Ω-=-=0.54.12.5222
752c k k k R Z X ο
即:Ω===70.02
75'2
1c k R R R ο,Ω==
=5.22
'
21k
X X X σσ (2)标幺值:
高压侧的电阻基准值Ω===10012111N
N
N N b S U I U Z
∴96.1==*
b m m
Z R R , 9.19==*
b
m m Z X X
014.0==
*
b k k Z R R , 05.0==*
b
k k Z X X (3)变压器额定电压调整率和额定效率:
()
%
12.4%100)6.005.08.0014.0(1%
100sin cos 22=??+??=?+=?***??k k N X R I U
%69.97%100100=????
?
??+++-=P P P P P N k N η
(4)变压器效率最大时,可变损耗等于不变损耗
5916.014000
49000===
*k P P I 最大效率:%97.97cos 1020max =?++?+-=*
**kN
N kN
P I P I S P I P ?η
2-20 有一台三相变压器,kKA S N 5600=,kV kV U U N N 3.61021=,Y ,d11联结组。变
压器的开路及短路试验数据为
(2)满载且8.0cos 2=?(滞后)时,二次侧电压2?
U 和一次侧电流1?
I ;(3)满载且
8.0cos 2=?(滞后)时的额定电压调整率和额定效率。
解:(1)归算到一次侧时近似等效电路的参数916.03
.63
1021==
=Nph
Nph U U k 空载试验在低压侧,折算到高压侧:
(
)
Ω=Ω??=?
=19.1043
4
.736800
916.032
22
00
2
ph
m I P k R
Ω=Ω?==26.12373
4.76300
916.02002
I U k
Z m Ω=Ω-=-=
8.123219.10426.12372222
m m m R Z X
短路试验在高压侧进行
所以:Ω=Ω?==
058.0323318000
32
2
kph k k I P R Ω=++=
069.025
5.23475
5.23475k c k R R ο
Ω=Ω=
=9831.0323
3
550kph
kph k I U Z Ω=-=
981.02
752
c k k k R Z X ο
标幺值:高压侧的电阻基准值Ω==
=
857.173
121111N Nph Nph
Nph N S U I U Z
∴84.51==*N m m
Z R R , 10.691==*
N m m Z X X 00325.01==
*
N k k Z R R , 0549.01==*
N
k k Z X X (3) 电压调整率和效率:
()
036
.0%100)6.00549.08.000325.0(1%
100sin cos 22=??+??=?+=?*
**
??k k N N X R I U
%45.99%100cos 1020=????
?
??+++-=P P S P P N k
N ?η
(2)()()V V U U U N ph 2.6073036.016300122=-=?-= 满载时A A U S I I N N N 32.32310
35600
3111=?==
= 设V U ο
02.60732∠=?
,则由简化等效电路可知V I I ο
88.3632.323'2
1-∠==?
?
2-23 某变电所有两台组号为Y ,yn0的三相变压器并联运行,其数据为
第一台:kKA S N 180=,kV kV U U N N 4.03.621=,07.0=*
k Z ; 第二台:kKA S N 320=,kV kV U U N N 4.03.621=,065.0=*
k Z 。
试计算:(1)当总负载为400kVA 时,每台变压器分担多少负载;(2)在每台变压器均不过载的情况下,并联组的最大输出是多少 解:(1)当kKA S 400=时,
设第一台变压器分配负载为ⅠS ,则第二台变压器的负载ⅠⅡS S -=400,满足:
**
k Ⅰk
ⅡⅡN ⅡⅠN ⅠZ Z S S S S =,带入数值计算可得:
kVA
S kVA S ⅡⅠ263137== (2) 求m ax S :负载增加时,*
k Z 小的变压器(第二台)先满载,此时kVA S S ⅡN Ⅱ320==
又**
1k Ⅰ
k ⅡⅠN ⅠZ Z S S = ? kVA S Ⅰ1.167=
()kVA kVA S S S ⅡN Ⅰ1.4871.167320max =+=+=
2-25 一台5kVA ,480V/120V 的普通两绕组变压器,改接成600V/480V 的自耦变压器,试求
改接后一次和二次的额定电流和变压器的容量。 解:A U S
I I N
N N
aN 67.41221=== kVA VA I U S aN aN aN 2567.4160011=?== A A U S I aN aN aN
08.52480
1025322=?==
N
aN U 1=N
N aN U U U 211+=
第二章 自编变压器习题与答案
第二章 变压器 一、填空: 1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V ,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V 上,则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。(增加,减少或不变) 答:m Φ增大,0I 增大,m Z 减小,Fe p 增大。 2. ★一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ,电压为此变压器的6/5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,励磁电抗增大,漏电抗增大。 3. 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。 4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E= ,U= ,空 载电流将 ,空载损耗将 。 答:E 近似等于U ,U 等于IR ,空载电流很大,空载损耗很大。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 6. ★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。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答:磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答:负载电流的变化。 9. ★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:增大很多倍,烧毁。 10. 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。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组,主要是为了避免 。 答:电压波形畸变。 12. 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。 13. ★★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。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 15. 变压器的结构参数包括 , , , , 。
电机学课后习题解答(配王秀和孙雨萍编)
《电机学》作业题解 (适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》) 1-5 何为铁磁材料?为什么铁磁材料的磁导率高? 答:诸如铁、镍、钴及他们的合金,将这些材料放在磁场后,磁场会显著增强,故而称之为铁磁材料;铁磁材料之所以磁导率高,是因为在这些材料的内部,大量存在着磁畴,这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的,对外不显示磁性,当把这些材料放入磁场中,内部的小磁畴在外磁场的作用下,磁极方向逐渐被扭转成一致,对外就显示很强的磁性,所以导磁性能强。 1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的?为何铁心采 用硅钢片? 答:铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中,铁心反复被磁化,铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转,致使磁畴之间不断碰撞,消耗能量变成热能损耗;又因为铁心为导体,处在交变的磁场中,铁中会产生感应电动势,从而产生感应电流,感应电流围绕着磁通做漩涡状流动,从产生损耗,称之为涡流损耗,之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高,导磁性能好,可降低涡流损耗,另一方面,采用薄片叠成铁心,可将涡流限制在各个叠片中,相当于大大增加了铁心的电阻,从进一步降低了涡流损耗。 1-13 图1-27所示为一铁心,厚度为0.05m,铁心的相对磁导率为1000。问:要产生0.003Wb的磁通,需要多大电流?在此电流下,铁心各部分的刺痛密度是多少?
解:取磁路的平均长度,上下两边的长度和截面积相等算一段,算作磁路段1,左侧为2,右侧为3。 磁路段1长度和截面积:()120.050.20.0250.55m =?++=l , 210.050.150.0075m =?=A ; 41m17 10.55 5.83610A wb 10004100.0075 π-= ==????l R uA 磁路段2长度和截面积:20.1520.0750.30m =+?=l , 220.050.100.005m =?=A ; 42m27 20.30 4.77510A wb 10004100.005 π-= ==????l R uA 磁路段1长度和截面积:30.1520.0750.30m =+?=l , 230.050.050.0025m =?=A ; 43m37 30.309.54910A wb 10004100.0025 π-= ==????l R uA 总磁阻: 45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++?=?R R +R +R 磁动势:5m 0.003 2.01610604.8A φ==??=F R 励磁电流:604.8 1.512A 400 = ==F i N
第二章_变压器答案
第二章变压器 一、填空: 1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 2.变压器的副端是通过对原端进行作用的。 答:磁动势平衡和电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答:负载电流的变化。 4.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。 5.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。 6.通过和实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 7.变压器的结构参数包 括,,,,。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 8.在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为。
9. 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。 10. 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。 11. 并联运行的变压器应满足(1) , (2) ,(3) 的要求。 答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。 答:可变损耗,不变损耗。 二、选择填空 1. 一台三相电力变压器N S =560kVA ,N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808.3A 时,则高压边的相电流为 。 A : 808.3A , B: 56A , C: 18.67A , D: 32.33A 。
《电机学》胡虔生-课后答案
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。 解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有: 高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧: )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解:由已知可得:MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=,则有: 高压侧 额定线电压: kV U N 1101= 额定线电流: )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流: )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压: kV U N 112= 额定线电流: )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 1122==φ 额定相电流: )(4853 840322A I I N ===φ
2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器,其参数如下:r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω,在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ,空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等,试求各参数的标么值,并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解:在一次侧计算有: )(55.42200 1010311A U S I N N N =?== )(48455 .42200 111Ω=== N N N I U Z 10220 220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A) )(6.3036.010222'2Ω=?==r k r )(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k )(0.27262.7222 2Ω=+=+=k k k x r Z ∴ )(1347228.070 2 20Ω=== I p r Fe m )(9649228 .02200 00Ω=== I U Z m )(955513479649222 2Ω=-=-=m m m r Z x ∴ 015.0484 2 .71*=== N k k Z r r 78.24841347 1*=== N m m Z r r 054.0484 26 1*===N k k Z x x 74.194849555 1*=== N m m Z x x 056.0484 27 1*===N k k Z Z Z 94.19484 9649 1*=== N m m Z Z Z T 型等效电路 近似等效电路 2-11、设有一台50kV A ,50 Hz ,6300/400V ,Yy 连接的三相铁芯式变压器,空载电流 I 0=0.075I N ,空载损耗p 0=350W ,短路电压u k*=0.055,短路损耗p kN =1300W 。 (1)试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0,以及短路参数r k 、x k ,所有参数均归算到高压侧,作出该变压器的近似等效电路。 (2)试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 '2&'' '2 &' '
电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案 变压器 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率? 答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后,流过激磁电流|0,产生励磁磁动势F o,在铁芯中产生交变主磁通 e 0,其频率与电源电压的频率相同,根据电磁感应定 d d)律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e i和e2, 且有巴- -N1, dt e2= _N2 d 0,显然,由于原副边匝数不等,即N产N2,原副边的感应电动势也就不等, dt 即e i^e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U i~E i, 匕~ E?,故原副边电压不等,即 U i^ U2,但频率相等。 1-2变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压 吗? 答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何? 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给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空 载电流的有功分量。 性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,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。 1-4 一台220/110伏的变压器,变比k=N—2,能否一次线圈用2匝, N2 二次线圈用1匝,为什么? 答:不能。由U1 E^ 4.44fN^J m可知,由于匝数太少,主磁通m将剧增,磁密B m过 大,磁路过于饱和,磁导率卩降低,磁阻R m增大。于是,根据磁路欧姆定律l0N1= R m「m 可知,产生该磁通的激磁电流I。必将大增。再由p Fe^B m2f1.3可知,磁密B m过大,导致 2 铁耗P Fe大增,铜损耗I0 r1也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
第二章 变压器
第二章变压器 变压器是一种静止的电器,它利用电磁感应作用将一种电压.电流的交流电能转接成同频率的另一种电压,电流的电能。变压器是电力系统中重要的电气设备,众所周如。输送一定的电能时,输电线路的电压愈高,线路中的电流和损耗就愈小。为此需要用升压变压器把交流发电机发出的电压升高到输电电压:通过高压输电线将电能经济地送到用电地区,然后再用降压变压器逐步将输电电压降到配电电压,供用户安全而方便地使用。在其他工业部门中,变压器应用也很广泛。 本章主要研究一般用途的电力变压器,对其他用途的变压器只作简单介绍。 2.1 变压器的基本结构和额定值 一、变压器的基本结构 铁心和绕组变压器中最主要的部件是铁心和绕组,它们构成了变压器的器身。 变压器的铁心既是磁路,又是套装绕组的骨架。铁心由心柱和铁轭两部分组成,心柱用来套装绕组,铁轭将心柱连接起来,使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗,铁心用厚o.30—o.35mm的硅钢片叠成,片上涂以绝缘漆,以避免片间短路。在大型电力变压器中.为提高磁导率和减少铁心损耗,常采用冷轧硅钢片;为减少接缝间隙和激磁电流,有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁心。 按照铁心的结构,变压器可分为心式和壳式两种。心式结构的心柱被绕组所包围,如图2—1所示;壳式结构则是铁心包围绕组的顶面、底面和侧面,如图2—2所示.心式结构的绕组和绝缘装配比较容易,所以电力变压器常常采用这种结构。壳式变压器的机械强度较好,常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。 绕组是变压器的电路部分,用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。其中输人电能的绕组称为一次绕组(或原绕组),输出电能的绕组称为二次绕组(或副绕组),它们通常套装在同一心柱上。一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流,其中电压较高的绕组称为高压绕组,电压较低的称为低压绕组。对于升压变压器,一次绕组为低压绕组,二次绕组为高压绕组;对于降压变压器,情况恰好相反,高压绕组的匝数多、导线细;低压绕组的匝数少、导线粗。 从高、低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分成同心式和交迭式两类。同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上,如图2—1所示。交迭式绕组的高、低压绕组沿心
《电机学》课后习题答案
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。 特点:导磁率高。 电路:紫铜线。 特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关? 解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦, 消耗能量,产生功率损耗。 与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。 涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个 绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈:L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感:2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以,L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木 质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势? (2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式; (4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解:(1) ∵u 1为正弦电压,∴电流i 1也随时间变化,由i 1产生的磁通随时间变化,由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律1e 方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺 旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。
完整word版,《电机学上》林荣文版课后答案
09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。 解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有: 高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧: )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解:由已知可得:MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=,则有: 高压侧 额定线电压: kV U N 1101= 额定线电流: )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流: )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压: kV U N 112= 额定线电流: )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压: kV U U N 1122==φ 额定相电流: )(4853 8403 22A I I N == =φ
电机学陈乔夫第三版答案
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。 特点:导磁率高。 电路:紫铜线。 特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关? 解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦, 消耗能量,产生功率损耗。 与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。 涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个 绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈:L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感:2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以,L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木 质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势? (2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式; (4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解:(1) ∵u 1为正弦电压,∴电流i 1也随时间变化,由i 1产生的磁通随时间变化,由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律1e 方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺 旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。
2009电机学变压器直流电机题解
电机学题解 一.填空题(20分,每小题2分) 1. 变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良,铁心间隙较大,主磁通将,励磁 电流将。 2. 一台单相变压器进行空载试验,在高压侧加额定电压测得的损耗和在低压侧加 额定电压测得的损耗______。 3. 三相变压器组不宜采用Y,y联接组,主要是为了避免。 4.不考虑铁心损耗时,当变压器的磁通随时间正弦变化时,磁路饱和的非线性性 质将导致激磁电流成为与磁通同相位的波。 5.变压器的绕组归算,实质上是在保持为不变量的条件下, 对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。 6. 直流电机的主磁路包括以下几段:电枢齿两个、电枢轭一段、主极铁心两个、定 子轭一段以及。 7.直流电机单叠绕组的并联支路对数为,单波绕组的并联支路对数。 8.直流电机的交轴电枢反应结果是:引起气隙磁场畸变;使物理中性线偏离几何中 性线一个角度;计及饱和时,对主磁场有。 9. 一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩,做额定运行时,如果将电源电压降低 了20℅,则稳定后电机的电枢电流为倍的额定电枢电流(假设磁路不饱和)。 10.一台串励直流电动机与一台并励直流电动机,都在满载下运行,它们的额定功 率和额定电流都相等,若它们的负载转矩同样增加1 N.m,则可知:电动 机转速下降得多,而电动机的电流增加得多。 1.不变,增加; 2.相等; 3.电压波形畸变; 4.尖顶波; 5.一次或二次侧磁动势; 6.两段气隙; 7. 2p,2;8.去磁作用;9. 1.25倍;10.串励,并励。 二.问答题(40分)
v U 110=的电源上运行时,问:励磁电流,铁耗,一、二次侧漏抗,负载能力如何变化?为什么?(8分) 答:由式m fN E U Φ=≈11144.4可知,前后两种情况主磁通相同。从磁路欧姆定律知,励 磁电流不变。主磁通未变,磁密不变,频率减小,则铁耗减小(3.12f B p m Fe ∝) 。一、二次侧的漏电抗随频率的减小成正比减小。另外,二次侧感应电动势比原来减少一倍,故负载能力减小一倍。 2.变压器在额定电压和额定频率的电源下空载运行时,当频率保持不变,电源电压增加到 1.1N U ,励磁电抗和铁耗如何变化,为什么?若变压器二次侧短路,励磁电抗和铁耗如何变化,为什么?(8分) .答:(1)此时主磁通增大,主磁路饱和程度增加,铁心磁导率减小,磁阻增大,由磁路欧姆定律知,励磁电流大大增加,反映在等效电路中就是励磁电抗减小。(2)二次侧短路,二次侧电流大大增加,由磁动势平衡知一次侧电流也大大增加,再从一次侧电压平衡方程式知,电压U 1不变,漏阻抗压降大大增加,则电动势E 1减小很多,主磁通随之减小,可知励磁电抗有所增加。 计算题(30分) 3.已知一台两极直流电机,主磁极不加励磁电流,只在电刷通以直流电流且电枢以一定的转速旋转,问电枢导体是否感应电动势、电刷两端的感应电动势为多少?为什么?(8分) 答:此时气隙磁密友电枢磁动势单独产生,而正、负电刷间导体电流的大小和方向不变,故气隙磁密相对于定子时静止的,旋转的电枢导体切割此气隙磁密而感应电动势。电刷两端的感应电动势为零,因正、负电刷间(支路间)导体感应电动势彼此抵消了。从辜承林教材 图2.35可清楚的知道这一点。 4.一台直流发电机,定子为6极,电枢绕组为单叠型式。正常运行时有三对电刷,如保持额定运行时转速及励磁电流不变,因故去掉一对电刷,忽略电枢反应的影响,试分析电机可能发出的最大功率。(8分) 答:单叠绕组的并联支路数为2p ,故原来有6条并联支路数,去掉相邻一对电刷后,支路数变为4条,其中三条是原来的,另一条由原来的三条支路串联而成。 正常运行时,a a a i ai I 62== ; 现在,a a a a I i i I 9 5313'= +=,a a I U P =。P I U P a a 95'max ==,此为电机可能发出的最大功率。
电机学课后答案
第1章导论 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。特点:导磁率高。 电路:紫铜线。特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片,永磁材料铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关? 解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。与磁场交变频率f,磁通密度B,材料,体积,厚度有关。 涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与磁场交变频率f,磁通密度,材料,体积,厚度有关。 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的eT与磁密B,运动速度v,导体长度l,匝数N有关。 自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。 对空心线圈:所以 自感: 所以,L的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。 闭合铁心μ??μ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 在图中,若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势? (2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式; (4)当电流i1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解:(1) ∵u1为正弦电压,∴电流i1也随时间变化,由i1产生的磁通随时间变化,由电磁感应定律知产生感应电动势. (2) 磁通方向:右手螺旋定则,全电流定律方向:阻止线圈中磁链的变化,符合右手螺旋定则:四指指向电势方向,拇指为磁通方向。 (3) (4) i1增加,如右图。i1减小 在图中,如果电流i1在铁心中建立的磁通是,二次绕组的匝数是,试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式,并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。
电机学第三版课后习题测验答案
电机学第三版课后习题测验答案 原边接上电源后,流过激磁电流I0,产生励磁磁动势F0,在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同,根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e1和e2, 且有 , , 显然,由于原副边匝数不等, 即 N1≠N2,原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 但频率相等。1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。1-3变压器的空载电流的性质和作用如何? 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给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,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。1-4一台220/110伏的变压器,变比,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。由可知,由于匝数太少,主磁通将剧增,磁密过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻增大。于是,根据磁路欧姆定律可
知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。再由可知,磁密过大, 导致铁耗大增,铜损耗也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。1-5有一台S-100/6、3三相电力变压器,,Y,yn(Y/Y0)接线,铭牌数据如下:I0%=7% P0=600W uk%=4、5% PkN=2250W试求:1。画出以高压侧为基准的近似等效电路,用标么值计算其参数,并标于图中;2。当变压器原边接额定电压,副边接三相对称负载运行,每相负载阻抗,计算变压器 一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。解: 1、1-6 三相变压器的组别有何意义,如何用时钟法来表示?答:三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时,高、低压侧对应的线电动势(线电压)之间的相位关系。影响组别的因素不仅有绕组的绕向、首末端标记,还有高、低压侧三相绕组的连接方式。用时钟法表示时,把高压绕组的线电动势(线电压)相量作为时钟的长针,并固定在12点,低压绕组的线电动势(线电压)相量作为短针,其所指的数字即为三相变压器的连接组别号。三相变压器共有12种组别,其中有6种单数组别和6种偶数组别。1-7为什么说变压器的激磁电流中需要有一个三次谐波分量,如果激磁电流中的三次谐波分量不能流通,对线圈中感应电动机势波形有何影响?答:因为磁路具有饱和特性,只有尖顶波电流才能产生正弦波磁通,因此激磁电流需要有三次谐波分量(只有这样,电流才是尖顶波)。如果没有三次谐波电流分
电机学变压器经典习题及答案
第二章变压器 一、填空: 1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V,额定频率为50HZ如果误将低压侧接到380V 上,则此时m_—I。,Z m——P Fe __________________ 。(增加,减少或不变) 答:m增大,I 0增大,Z m减小,P Fe增大。 2. ★一台额定频率为50Hz的电力变压器接于60Hz,电压为此变压器的6/5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,励磁电抗增大,漏电抗增大。____ 3. 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。 4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E= ___________ ,U= _________ ,空 载电流将_____________ ,空载损耗将____________ 。 答:E近似等于U, U等于IR,空载电流很大,空载损耗很大。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 ___________________________________ 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 6. ★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。 7. 变压器的副端是通过__________________ 对原端进行作用的。 答:磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 _____________________ 。 答:负载电流的变化。 9. ★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:增大很多倍,烧毁。 10. 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。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组,主要是为了避免____________ 。 答:电压波形畸变。 12. 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。 13. ★★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。 14. 通过_________ 和_________ 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。
第二章-变压器习题及其答案
第二章 变压器 2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通?空载和负载时,主磁通的大小取决于哪些因 素? 答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。 由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知,空载或负载情况下11E U ≈,主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。 2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、 漏抗会怎样变化 答:(1)额定电压不变,则' 1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 又5060'=f f ?60 50'=ΦΦ, 即Φ=Φ5' 磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻s l R m μ= 不变,励磁磁势m m R N I Φ=?1,∴m m I I 65' =; (2)铁耗:β αf B p m Fe ∝,βα> 铁耗稍有减小; (3)σσσπ11' '1562x L f x = ?=, σσσπ22''25 62x L f x =?= 2-3 在导出变压器的等效电路时,为什么要进行归算?归算是在什么条件下进行的? 答:因为变压器原、副边只有磁的联系,没有电的联系,两边电压21E E ≠、电流不匹配,必须通过归算,才能得到两边直接连接的等效电路; 归算原则:保持归算前后副边的磁动势不变。 2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时,算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率 是否为实际值,为什么? 答:一次侧没有经过归算,所以为实际值; 二次侧电压、电流不是实际值,因为归算前后绕组匝数不同,但损耗、功率为实际 值。 2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定? 答:激磁阻抗由空载试验测量;等效漏阻抗由短路试验测量。 (具体测量方法略) 2-14 有一台三相变压器,额定容量kKA S N 5000=,额定电压kV kV U U N N 3.61021=, Y ,d 联结,试求:(1)一次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解:(1)A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?==
电机学课后答案
第二章 Φ=1144.4fN E 11E U ≈1U f 1N '1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 5060'=f f ?6050'=ΦΦΦ=Φ5's l R m μ=m m R N I Φ=?1∴m m I I 65' = βαf B p m Fe ∝βα> σσσπ11''1562x L f x = ?=σσσπ22' '25 62x L f x =?= 21E E ≠ kKA S N 5000=kV kV U U N N 3.61021= A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== A A U S I N N N 21.4583 .635000 322=?== kV kV U U N N 77.53 10 311=== Φ A I I N N 68.28811==Φ ?kV U U N N 3.611==Φ
A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=15.02R Ω=964.02σX Ω=1250m R Ω =12600m X 26087621=N N V U 60002=A I 1802=8.0cos 2=?1?U 1? I Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω?? ? ??==70.115.02608762 22' 2R k R Ω=Ω?? ? ??==94.10964.02608762 22'2σ σX k X V U k U 0202152' 2∠==? ? A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω +∠=-= ? ? ? A A A I I I m 12.3856.5488.3642.5318.8363.1' 21-∠=-∠+-∠=+=?? ? V Z I E U 70.24.212791111∠=?+-=? ?? Ω=+=89.3' 2 1R R R k Ω=+=34.26' 21σσX X X k A I I 88.3642.53' 21-∠==?? V Z I U U k 80.20.21254121∠=?+=? ?? 1I I m ?? I ' ' L Z '' I ' ' L Z ''
电机学第三版课后答案
第一章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3 .1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计 算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422 109.293.010 25.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 4 1052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 6 7 100.110 429.1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.14 6 =???=?==-δδδ 电流A N F I I 5.0== (2) 考虑铁心中的磁位降: 铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700= 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002 =??=?=-
电机学上册复习重点第2篇变压器
第二篇 变压器 一、填空: 1. 一台单相变压器额定电压为380V/220V ,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V 上, 则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。(增加,减少或不变) 答:m Φ增大,0I 增大,m Z 减小,Fe p 增大。 2. 一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ,电压为此变压器的6/5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,励磁电抗增大,漏电抗增大。 3. 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。 4. 变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 5. 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。 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:增大很多倍,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. 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。 10. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 11. 变压器的结构参数包括 , , , , 。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 12. 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。 13. 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。 14. 并联运行的变压器应满足(1) , (2) ,(3) 的要求。 答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。