电机与拖动MATALB习题答案--变压器.doc

0-1 基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别？磁路计算时用哪种磁化曲线？基本磁化曲线是铁磁材料被反复磁化时，B-H曲线不是单值，而是一条磁滞回线，磁滞回线平均后得到基本磁化曲线；将未经磁化的铁磁材料进行磁化，磁场强度H由零增大时，磁通密度B随之增大，所得B=(H)曲线称为初始磁化曲线； 在进行磁路计算时，为了简化计算，不考虑磁滞现象，而用基本磁化曲线来表示B与H之间的关系，故通常所说的铁磁材料的磁化曲线是指基本磁化曲线。 0-2 铁心中有哪些损耗？这些损耗是如何产生的？又与哪些因素有关？交流磁路中存在着铁心损耗，铁心损耗又分为磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗：指铁磁材料在交变的磁场中反复磁化，磁畴间相互摩擦，产生的损耗。，磁滞损耗与交变磁场的频率f、铁心的体积V、磁滞回线的面积成正比。涡流损耗：指涡流产生的损耗。，kw为与材料有关的比例系数，为铁磁材料的厚度。0-3 电机的磁路通常采用什么材料制成？这些材料有什么特点？铁磁材料是组成磁路的主要部分，其特点是能在外磁场中呈现很强的磁性，磁化曲线具有饱和性，其磁导率远大于非铁磁材料磁导率，且不是常数，随磁场强度的变化而变化。铁磁材料具有剩磁和矫顽力，饱和性、磁滞现象是其基本特性。0-4 磁路与电路在物理本质上有何区别？在物理本质上磁路与电路的区别：电路中存在的漏电现象通常是极小的，可忽略不计；磁路中存在的漏磁现象较漏电现象严重，一般在电机和变压器设计中，为了提高计算精度，需要考虑漏磁的影响，只有在不需精确计算或为了简化计算时，才不考虑漏磁影响。 第一章 变压器1-1变压器有什么用途？其铁心为什么要用硅钢片叠成？1-2变压器铭牌有哪些主要额定数据？各额定值的含义是什么？1-3短路电压的大小由什么因素决定？它对变压器运行有什么影响？1-4为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损？为什么变压器的短路损耗可近似看成铜损？ 1-5变压器的空载试验为什么一般在低压侧做？短路试验时，一次侧所加的电压至短路电流为额定电流为止，为什么？1-6什么是引起变压器负载运行时二次侧端电压变化的原因？电压变化率能为零吗？如果能，则带什么性质负载时有可能使电压变化率为零？ 答：由于变压器内部存在漏阻抗，当有负载电流时，会产生电压降，所以输出电压是随负载电流变化而变化的，其变化规律与负载的性质有关。由于，可见，当带容性负载时，有可能使二次端电压变化为零。1-7变压器运行时，哪些量随负载变化而变化？哪些量不随负载变化而变化？ 1-8三相变压器的联接组标号是以一、二次线电动势还是以一、二次相电动势的相位关系来决定的？不用一、二次线电动势AB与ab，而用BC与bc或CA与ca的相位关系来确定联结组标号行吗？结果一样吗？1-9如果三相变压器的联结组标号一次线电动势AB领先二次线电动势ab的相位是k倍的30时，则该变压器联结组标号是多少？1-10交流电压互感器运行时为什么不允许短路？而电流互感器运行时为什么不允许开路？ 1-11两台变压器并联运行应满足什么条件？为什么？1-12什么是标幺值？在变压器的计算中使用标幺值的优点是什么？ 1-13某台单相变压器高低压绕组绕在同一铁心柱上，且绕向相同，额定电压U1N/U2N=220/110V。当高压侧加220V电压时，空载电流为I0，主磁通为m，试求：（1）如果X、a连在一起，在A、x端加330V电压，求此时的空载电流和主磁通为多少？（2）如果X、x连在一起，A、a端加110V电压，求此时的空载电流和主磁通为多少？ 解：根据题意有 , 当高压侧加220V的电压时，由电磁感应定律得：1） 当将X与a连在一起，在Ax端外加330V电压时，根据两个线圈的同名端有：由于磁通不变，故2） 当将X与x连在一起，在Aa端外加110V电压时，根据两个线圈的同名端有：由于磁通不变，故1-14变压器一、二次侧没有直接电的联系，为什么当负载运行时，加大或减小二次电流的同时，一次电流也随之加大或减少？1-15某台单相变压器额定容量1kVA，额定电压为U1N/U2N=110/110V，每相参数为r1=r2=0.3，x1=x2=0.4，rm=44，xm=138，现将一、二次绕组反极性串联并接至220V电源上，求此时主磁通和励磁电流。 答：设变压器一、二次绕组首端A,a为同名端。一、二次绕组反极性串联是指电流从异名端流入，即原一、二次绕组同名端连接。设X和x连接，在A，a端接220V电源。这时磁路里流通的总磁通为，故串联线圈的感生电势为0V，电源电压220V全部加在一、二次绕组的短路阻抗上，这时励磁电流为1-16一台型号为SL-750/10三相电力变压器额定数据：SN=750kVA，U1N/U2N=10/0.4kV，Yy0联结。在低压侧做空载试验，测得数据为U2=U2N=400V，I2=I20=60A，p0=3820W。在高压侧做短路试验，测得数据为U1=U1k=440V，I1=I1N=43.3A，pk=10910W，室温为20。试求：（1）折算到一次侧的励磁阻抗和短路阻抗，用标幺值表示；（2）阻抗电压及其百分值；（3）当额定负载功率因数 （ 感性）和=0.9（容性）时，计算电压变化率U%，二次电压U2及效率。 解：变压器变比： （1）低压侧励磁阻抗 低压侧励磁电阻 低压侧励磁电抗 折算到高压侧的励磁电阻 折算到高压侧的励磁电抗 折算到高压侧的励磁阻抗 高压侧短路阻抗 高压侧短路电阻 高压侧短路电抗 折算到时短路电阻折算到时短路阻抗 T型等效电路原副边的电阻 T型等效电路原副边的电抗 基准阻抗 励磁阻抗标幺值 短路阻抗标幺值短路电阻标幺值 短路电抗标幺值 额定短路损耗 (2)阻抗电压及其百分值阻抗电压：=43.3 6.018=260.579V阻抗电压百分值：=4.5%(3) 额定负载时,负载系数1） 时， 电压变化率和二次端电压分别为 2） 时， 电压变化率和二次端电压分别为效率1-17根据下列联接组标号画出对应的相量图，并画出接线图。（1）Yd1；(2)Dd4；(3)Dy11；(4)Yd5；（5）Yy10；(6)Dy7。3) Dy114）Yd51-18画出图1-61所示各变压器的相量图，并指出其联接组标号。 Yy8 Yd71-19某三相变压器，一、二次绕组的同极性