电机学-汤蕴谬主编第三版答案
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。
1-5 有一台 S-100/6.3 三相电力变压器,U IN /U ZN =6.3/0.4kV , Y , yn (Y/Y ))接线,铭牌数据如下: l o %=7%P o =6OOWU k %=4.5%P kN =2250W试求:1。
38电机的一些特殊问题--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版)

– 物理量要随时间发生变化。
– 从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态
稳态是相对的,暂态是绝对的。 暂态时间虽短,但电磁关系复杂,其分析
需要用到较多的数学公式。
第18页,共26页。
电机学
Electric Machinery
电机暂态现象举例
电机的一些特殊问题
变压器空载合闸
O
120° 240°
•
U C
•
U A
•
U B
ωt
第10页,共26页。
电机学
Electric Machinery
负序系统
电机的一些特殊问题
•
•
U B aU A
•
•
U C a2 U A
u- uA-
uC-
uB-
O 120° 240°
•
• U B U C
•
U A
ωt
第11页,共26页。
电机学
Electric Machinery
Electric Machinery
突然短路对电机的影响
电机的一些特殊问题
F1 F3 F2
F1:定转子绕组端部之 间的电磁力;
F2:定子绕组端部与定 子铁心之间的电磁力;
F3:定子绕组端部各相 邻导体之间的电磁力。
F1
第25页,共26页。
电机学
习题
Electric Machinery
电机的一些特殊问题
对称系统
第7页,共26页。
不 对 合成 称 系 统
电机学
Electric Machinery
对称分量法(p.237)
电机的一些特殊问题
•
U C
电机学复习题(课本部分答案汤蕴缪著).

电机学(十五课本)第二章 变压器2-2、一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化?解:ΦfN E U N 444.=≈ ,50=f 时,N U N 5044450⨯=.Φ,60=f 时,NU N6044460⨯=.Φ,655060=ΦΦ。
磁通减小为原来的5/6,不考虑磁路饱和,磁通和激磁电流成正比,激磁电流减小; 铁耗变小:50705023125023150312603160606565566556Fe Fe m Fe m Fe Fe P P G B f C G B f C P .....⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=≈漏磁回路磁阻不变,漏电感不变,漏抗变大。
2-14 有一台三相变压器,额定容量kVA S N 5000=,额定电压kV U U N N 361021.=,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)一次、二次侧的额定电流:A U S I N N N 68.2881035000311=⨯==;A U S I N N N 23.4583.635000322=⨯==(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流:一次Y 连接:A I I N N 6828811.==φ;kV U U N N 77375310311.===φ; 二次∆连接:A I I N N 57264323458322..===φ;kV U U N N 3622.==φ;2-16 一台单相变压器,其一次电压为220V ,50Hz ,一次绕组的匝数N 1=200匝,铁心的有效截面积241035m A -⨯=,不计漏磁。
试求:(1)铁芯内主磁通的幅值和磁通密度。
(2)二次侧要得到100V 和36V 两种电压时,二次绕组的匝数。
(3)如果一次绕组有%5±匝数的抽头,如图所示,二次绕组的电压是多少? 解:(1)主磁通的幅值m ΦWb fN U fN E m 311111095.42005044.422044.444.4-⨯=⨯⨯=≈=Φ磁通密度m BT AB mm 41.110351095.443=⨯⨯==--Φ(2)二次绕组的匝数2N212121N N E E U U =≈912201002001212≈⨯=⨯=U U N N 匝33220362001212≈⨯=⨯=U U N N 匝(3)当210200%)51(1=⨯+=N 匝时,3.95210912201212=⨯=⨯=N N U U 匝5.34210332201212=⨯=⨯=N N U U 匝当190200%)51(1=⨯-=N 匝时,4.105190912201212=⨯=⨯=N N U U 匝2.38190332201212=⨯=⨯=N N U U 匝2-20、有一台三相变压器,kV kV U U kVA S N N N 3610560021.,==,Y,d11联结组。
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。
电机学课后答案汤蕴缪.doc

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AlR m μ=,单位:Wb A1-2 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 nm 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 23.1≈。
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:Θ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2422109.293.01025.1025.0m 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 41052-⨯==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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
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电机学课后习题第一章 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AlR m μ=,单位:Wb A1-2 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 nm 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 23.1≈。
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2422109.293.01025.1025.0m 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 41052-⨯==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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
电机学课后答案_汤蕴缪
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AlR m μ=,单位:Wb A1-2 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 nm 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 23.1≈。
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2422109.293.01025.1025.0m 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 41052-⨯==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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
电机学课后答案 汤蕴缪
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AlR 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 nmh 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 mFe h 23.1≈。
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(铁心由的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,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:Θ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2422109.293.01025.1025.0m 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 41052-⨯==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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ(1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
练习题_磁路和变压器_电机学课件_汤蕴璆(第三版)
1.70
· 2 10.95 I’
·2 U’
' I1 I 2 53.43 36.8 53.43143.2 A
.
.
' ' ' U 1 I 1 [( R1 R 2 ) j ( X 1 X 2 )] U 2
.
.
53 .43 143 .2[( 2 .19 1 .70 ) j (15 .4 10 .95 )] 21271 .9 177 .2 V
2
电机学习题课
Electric Machinery
1-8 如图所示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流1.5A,线 圈B为50匝,通入电流1.0A,铁心截面积均匀,求PQ两点间 的磁位降。 方法一:由题可知,
F1 N 1i1 100 1 . 5 150 ( A) F 2 N 2 i 2 50 1 50 ( A)
电机学习题课
磁路和变压器
刘航航
2009年11月6日
电机学习题课
Electric Machinery
1-2 磁路的基本定律有哪几条?当铁心磁路上有几个磁动势 同时作用时,磁路计算能否用叠加原理,为什么?
磁路的基本定律磁路的欧姆定律、基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第 二定律。 当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时,分为两种情况考虑。当铁 心不饱和时,可以采用叠加原理。当铁心饱和时,磁化曲线不再是 一条直线,磁导率是变化的,H和B呈非线性关系,故不能采用叠加 原理。 注意:仍满足基尔霍夫第二定律
R k* cos 2 X k* sin 2 0,则 u 为负,即负载时的二
12
电机学习题课
2 17
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电机学第三版课后习题答案解析
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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。
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电机学课后习题第一章 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AlR m μ=,单位:Wb A1-2 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 nm 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 23.1≈。
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,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2422109.293.01025.1025.0m 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 41052-⨯==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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ 段的磁阻为m PQ R R =,则左边支路的磁阻为m R 311: mm R R F F 31121+-=Φ A A R F F m PQ 43.7110014111503111=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-=⋅Φ-= 1-5 图示铸钢铁心,尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500A 。
试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值: (1) 气隙磁通为41065.1-⨯Wb 时; (2) 气隙磁通为零时; (3) 右边心柱中的磁通为零时。
解:(1)Wb fe ed af41065.1-⨯=Φ=Φ=ΦT T B B ed af 66.0105.21065.144=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 500==气隙中的磁场强度m A m A H 34741071.4771075.21041065.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ ∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020500105.21071.477--⨯⨯+⨯⨯⨯=A 28.1294=∴左边磁路的磁势()A A F dcba 72.20528.12941500=-=m A m A l F H dcba dcba dcba 44.4115.072.205===查磁化曲线得T B dcba 56.0=∴Wb Wb dcba 441024.210456.0--⨯=⨯⨯=Φ ∴()Wb Wb aghd 441059.01065.124.2--⨯=⨯-=Φ ∴T T B aghd12.01051059.044=⨯⨯=--查磁化曲线得m A H aghd 80=∴A A F aghd 6075.080=⨯=∴右边线圈应加磁动势()A A F F F aghd ad 28.12346028.12942=-=-=(2) 0=ad F m A m A l F H dcbadcba 30005.015001===查磁化曲线得T B dcba 5.1=∴Wb Wb dcba 441061045.1--⨯=⨯⨯=Φ ∴Wb dcba aghd 4106-⨯=Φ=Φ ∴T T B aghd2.110510644=⨯⨯=--查磁化曲线得m A H aghd 1270=∴A A F aghd 95275.01270=⨯=∴右边线圈应加磁动势A A F F aghd 95275.012702=⨯==(3) 由题意得dcba ad Φ=Φ由(1)、(2)可知Wb Wb ad 441024.21065.1--⨯<Φ<⨯ 取Wb ad 41075.1-⨯=Φ则T T B B ed af 7.0105.21075.144=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 550==气隙中的磁场强度m A m A H 3474107.5061075.21041075.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ ∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020550105.2107.506--⨯⨯+⨯⨯⨯=A 8.1376=∴Wb ad dcba 41075.1-⨯=Φ=Φ ∴T T B dcba4.01041075.144=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H dcba 310=∴A A F dcba 1555.0310=⨯=A A A F F F dcba ad 15318.1376155=+=+= 已知A F 15001= 1F F ≈,∴假设合理∴右边线圈应加磁动势A F F ad 8.13762==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 ⇒6050'=ΦΦ, 即Φ=Φ5'磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻sl R m μ=不变,励磁磁势m m R N I Φ=⋅1,∴m m I I 65'=; (2)铁耗:βαf B p m Fe ∝,βα> 铁耗稍有减小;(3)σσσπ11''1562x L f x =⋅=, σσσπ22''2562x 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 68.2881035000311=⨯==A A U S I N N N 21.4583.635000322=⨯==(2)原边Y 联结:kV kV U U N N 77.5310311===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 55.264321.458311===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=ϕ(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 XΩ=Ω⎪⎭⎫⎝⎛==70.115.0260876222'2R k RΩ=Ω⎪⎭⎫ ⎝⎛==94.10964.0260876222'2σσX k X(2)T 型等效电路如图示: 设V U k U0202152'2∠==•• 则A k I I88.3642.53'2-∠==••''LZ ''()Vj 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 mm 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω+∠=-=•••A A A I I I m12.3856.5488.3642.5318.8363.1'21-∠=-∠+-∠=+=•••V Z I E U70.24.212791111∠=⋅+-=•••简化等效电路如右图:Ω=+=89.3'21R R R kΩ=+=34.26'21σσX X X kA I I 88.3642.53'21-∠==••V Z I U U k 80.20.21254121∠=⋅+=•••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。