电机与电气控制技术-许翏-课后答案

第一章 变压器

1-1在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的?

答:1）电源电压。

U 正方向与其电流。

I 正方向采用关联方向,即两者正方向一致。 2）绕组电流。

I 产生的磁通势所建立的磁通。

φ,这二者的正方向符合右手螺旋定则。

3）由交变磁通φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则，即它的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。

1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么?

答:交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、二次绕组同时交链，这部分磁通称为主磁通。

φ;另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链，且主要经非磁性材料而闭合,称为一次绕组的漏磁通。

σφ1。根据电磁感应定律，主磁通中在一、二次绕组中分别产生感应电动势•

1E 和2•E ;漏磁通。

σφ1；只在一次绕组中产生感应电动势1σ•

E ,称为漏磁感应电动势。二次绕组电动势2•

E 对负载而言即为电源电动势,其空载电压为20•

U 。

1－３ 变压器空载运行时，空载电流为何很小？

答：变压器空载运行时,原边额定电压不仅降落在原边电阻r 1上，而且还有漏磁压降，还有主磁通产生的压降,由于－•

1E 很大，或者说Z m =ｒm +ｊｘｍ很大,致使励磁电流很小。

1－4 一台单相变压器,额定电压为220V/110Ｖ,如果将二次侧误接在2２０Ｖ电源上,对变压器有何影响?

答 副边励磁电流将非常非常大。因为原边接额定电压时主磁通φｍ为设计值,铁心磁路接近饱和，最大磁密Ｂm 接近饱和值;这时副边电压为Ｕ２≈Ｅ2,即E 2=11０V 。不慎把到边接到２20V 时，副边漏阻抗也很小，电压与电势近似相等,因此有E 2≈U 2＝２20V ，与原边接２20Ｖ时相比,副边电势大小增大到原来的二倍。我们知道，E 2＝４.44f ｗ２φm 因此φm 也增大到原来的二倍,磁密B ｍ也增大到原来的二倍。正常运行时B m 已到了磁化曲线的拐弯点,B m 增加一倍，励磁磁动势将急剧增加，励磁电流由副边提供,励磁电流非常大,会数倍于额定电流。

l-５一台单相变压器，额定容量S N ＝250kV ·A ，额定电压Ｕ１N ／U 2N =10k Ｖ/0．４kV,试求一、二次侧额定电流为Ｉ１N 、、Ｉ2N 。 解：原边额定电流

I 1N =S Ｎ ／U 1N =250／10=25A 副边额定电流

I 2N =Ｓ

N

/Ｕ

2N

=2５0/０.4=625A

1－6有一台三相变压器，Ｓ

N ＝２5０Kv·A，U

1N

/Ｕ

２N

＝６kV／0．４kV,Yｙn联

结,求一、二次绕组的额定电流。解：原边额定电流

I １N ＝S

N

/3Ｕ

１N

=２50/3×6＝2４Ａ

副边额定电流

I １N =S

N

/3U

2Ｎ

=２50/3×０.4=361A

1-7有一台三相变压器，S

N =5000kＶ·Ａ,U

1N

／U

２N

＝10.5kＶ/6.3ｋV,Yｄ联结,

求一、二次绕组的额定电流。解：原边额定电流

I 1N ＝Ｓ

Ｎ

／3U

1N

=5000/3×10.５＝2７5A

副边额定电流

Ｉ

1Ｎ＝S

Ｎ

/3U

2N

=5００0／3×6.3＝４５8．2Ａ

1-８如图ｌ-２８为变压器出厂前的“极性”试验。在A-X间加电压,将X、x相连,测Ａ、a间的电压。设定电压比为22０Ｖ／110Ｖ，如果A、a为同名端，电压表读数是多少?如A、a为异名端，则电压表读数又应为多少

解：A、a为同名端

电压表读数是１10Ｖ

Ａ、a为异名端电压表读数是３30V

1-9 试用相量图判断图1-29的联结组号。

解： Yd11

1-1０有一台三相变压

器，其一、二次绕组同名端及标志如图１-3０所示,试把该变压器联结成Ｙd7和

Yy4。 解:

１-１1 三相变压器的一、二次绕组按图ｌ－31所示联结,试画出它们的线电动势相量图,并判断其联结组别。

解：ａ)Y/△-7 b)Y/Y-4 c ） △/Y-９ d) △/△-９ 1-ｌ2 三相变压器并联运行条件是什么?为什么？ 答：变压器并联运行的条件:

1)并联运行的各台变压器的额定电压与电压比要相等。否则,并联变压器未带上负载前(即空载时）其一、二次绕组内都产生环流。

2）并联运行变压器的联结组别必须相同，如果不相同，将引起两台并联变压器二次绕组线电压相位不同,致少使其相位差为３００，由此产生很大的电压差，于是在变压器二次绕组中产生很大的空载环流。

３）并联运行的各变压器的短路阻抗的对应值要相等。这样才能在带上负载时，各变压器所承担的负载按其容量大小成比例分配，防止其中某合过载或欠载，使并联组的容量得到充分发挥。

ｌ-13 自耦变压器的主要特点是什么?它和普通双绕组变压器有何区别? 答：自耦变压器的主要特点是一、二次绕组共用一个绕组。

普通双绕组变压器，其一、二次绕组是两个独立的绕组，它们之间只有磁的联系，而没有电的直接联系。

l-ｌ4 仪用互感器运行时，为什么电流互感器二次绕组不允许开路？而电压互感器二次绕组不允许短路?

答：1）电流互感器运行时二次绕组绝不许开路。若二次绕组开路,则电流互感器成为空载运行状态,此时一次绕组中流过的大电流全部成为励磁电流,铁心中的磁通密度猛增，磁路产生严重饱和，一方面铁心过热而烧坏绕组绝缘,

另一方面

Yd7 Yy4