磁路与变压器习题作业讲解

磁路,电机学习题课,2,1-1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？,磁路的基本定律有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律。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，因为磁路是非线性的，存在饱和现象,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。,3,1-2基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？,起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。,4,1-3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？,5,1-4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。（习题1-8）,注意：磁动势的方向与磁压降的方向相反，与电路中电动势与电压方向相反类同,6,解二：本题不考虑饱和问题，可采用叠加原理进行求解。,当i1单独作用时,7,当两个电流同时作用时，,第2章变压器,电机学习题课,9,2-1在下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实际方向。,答：在W1中外加u1时在W1中产生交变电流i1，i1在W1中产生交变磁通，通过W2在W2中和W1中均产生感应电势e2和e1，当i1增加时e1从b到a，e2从d到c，当i1减少时e1从a到b，e2从c到d。,10,2-2什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：主磁通经过铁心形成闭合回路，与一、二次绕组同时交链并在其中产生感应电动势，是变压器实现能量转换与传递的媒介。它也是变压器的工作磁通，占总磁通的绝大部分。漏磁通主要沿非铁磁材料闭合，仅与一次或二次绕组之一相交链，并在其中感应电动势。它只起漏抗压降的作用而不能传递能量，在总磁通中只占很小一部分。主磁通由一、二次绕组的磁动势共同产生；漏磁通仅由一次或二次绕组的磁动势独自产生。,11,空载时，由于,负载时，二次绕组中将有电流流过，同时，一次绕组中的电流将由空载电流变为负载电流，由于一次绕组的漏抗压降很小，故负载时上式仍成立，故负载时的主磁通约等与空载时的主磁通。,所以，主磁通与端电压、电源频率和一次绕组匝数有关。,12,2-3一台60Hz的变压器接到50Hz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？（习题2-2）,分析思路：列出与激磁电流、铁耗、漏抗相关的式子，分析当频率变化时，各个式子中相应量的变化，从而得出所求量的变化趋势。,首先分析激磁电流,额定电压U不变,感应电动势E不变,由磁化曲线可知,13,对于铁耗,对于漏抗,故漏抗减小,故铁耗增大,14,2-4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、功率是否均为实际值，为什么？,当归算到一次侧时，算出的一次侧电压、电流为实际值，二次侧电压、电流为归算值，其实际值应为,当归算到二次侧时，算出的二次侧电压、电流为实际值，一次侧电压、电流为归算值，其实际值应为,15,无论归算到哪一侧，算出的损耗和功率都为实际值。,以归算到一次侧为例，因为一次侧均为实际值，所以功率和损耗为实际值，对二次侧而言，,16,2-5一台110V/200V的变压器，若误接到110V直流电源上，将会产生什么后果？,17,2-6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：折算原因：将复杂的电磁耦合问题简化为单纯的电路问题；把没有直接联系的一次和二次绕组，在电路上连接起来；得到等效电路，便于分析与求解。折算条件：折算前后，变压器的电磁效应不改变；变压器的功率大小也不改变；变压器的物理本质也不应改变折算方法：我们可以将二次侧等效为用一个与一次侧匝数N1相同的绕组来等效替代。折算以后，两侧匝数相等，,原来的磁势平衡方程变成了，两侧的等效电路就可以合并了。,18,19,20,（2）用T型等效电路计算,21,22,用简化等效电路计算,23,2-18在图中，各铅垂线上对应的高、低压绕组绕于同一铁心上。已知A、B、C为正相序，试判断联结组a和b的组号.,Y,d7,24,2-18判断联结组的组别(b),Y,d7,25,2-19变压器在额定电压下进行开路试验和额定电流下进行短路试验时，电压加在高压侧所测得的P0和Pk,与电压加在低压侧所测得的结果是否一样？,26,27,28,当第一台变压器达到额定负载时，即S1*=1时,29,30,补充题,1.变压器的Rk、Xk、Rm、Xm各代表什么物理意