电机学复习计划总结计划题答案

1、电机学复习计划总结计划题及答案电机学复习计划总结计划题及答案电机学复习计划总结计划题及答案第一章磁路一、填空：1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。答：直流磁路，沟通磁路。2.电机和变压器常用的断念资料为。答：软磁资料。3.铁磁资料的磁导率非铁磁资料的磁导率。答：远大于。4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。答：磁动势。5.当外加电压大小不变而断念磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电感，电流；对沟通磁路，则磁通，电感，电流。答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。二、选择填空1.恒压直流断念磁路中，假如增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如果是恒压沟通断念磁路，则空气

2、气隙增大时，磁通；电感；电流。A：增添B：减小C：基本不变答：B，B，C，C，B，A2.若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。A：增添B：减小C：基本不变答：A3.在电机和变压器断念资料四周的气隙中磁场。A：存在B：不存在C：不好确立答：A4.磁路计算时假如存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。A：线形B：非线性C：全部的答：A5.断念叠片越厚，其耗费。A：越大B：越小C：不变答：A三、判断1.电机和变压器常用的断念资料为软磁资料。（）答：对。2.铁磁资料的磁导率小于非铁磁资料的磁导率。（）答：错。3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。4.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻

3、增添。（）答：对。5.在电机和变压器断念资料四周的气隙中存在少许磁场。（）答：对。6.恒压沟通断念磁路，则空气气隙增大时磁通不变。（）答：对。7.磁通磁路计算时假如存在多个磁动势，可应用叠加原理。（）答：错。8.断念叠片越厚，其耗费越大。（）答：对。四、简答电机和变压器的磁路常采纳什么资料制成，这种资料有那些主要特色？答：电机和变压器的磁路常采纳硅钢片制成，它的导磁率高，耗费小，有饱和现象存在。磁滞耗费和涡流耗费是什幺原由惹起的？它们的大小与那些要素相关？答：磁滞耗费因为B交变时铁磁物质磁化不可以够逆，磁畴之间频频摩擦，耗费能量而产生的。它与交变频次f成正比，与磁密幅值的次方成正比。pCfBn

4、VBmhhm涡流耗费是因为经过断念的磁通发生变化时，在断念中产生感觉电势，再因为这个感觉电势惹起电流（涡流）而产生的电耗费。它与交变频次f的平方和Bm的平方成正比。peCe2f2Bm2V3.什么是软磁资料？什么是硬磁资料？答：铁磁资料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁资料和硬磁资料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁资料称为硬磁资料，也称为永磁资料。这种资料一经磁化就很难退磁，能长久保持磁性。常用的硬磁资料有铁氧体、钕铁硼等，这些资料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁资料称为软磁资料。电机断念常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁资料。磁路的磁阻如何计算？磁阻的单

5、位是什么？l答：Rm，此中：为资料的磁导率；l为资料的导磁长度；A为资料的导磁面积。磁阻A的单位为A/Wb。说明磁路和电路的不一样样点。答：1）电流经过电阻时有功率耗费，磁通经过磁阻时无功率耗费；）自然界中无对磁通绝缘的资料；）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象；）含有铁磁资料的磁路几乎都是非线性的。说明直流磁路和沟通磁路的不一样样点。答：1）直流磁路中磁通恒定，而沟通磁路中磁通随时间交变从而会在激磁线圈内产生感觉电动势；）直流磁路中无断念耗费，而沟通磁路中有断念耗费；）沟通磁路中磁饱和现象会致使电流、磁通和电动势波形畸变。基本磁化曲线与初步磁化曲线有何差异？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？答

6、：初步磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁资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资料，选择不一样样的磁场强度进行频频磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的极点连结所得的曲线。二者差异不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。8路的基本定律有哪几条？当断念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，为何？答：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；不可以够，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。9在以以下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为何会感觉出电势？当电流i1增添和减小时，分别算出感觉电势的实质方向。答：在W中外加u时在

7、W中产生交变电流i，1111i1在W1中产生交变磁通，经过W2在W2中和W1中均产生感觉电势2和e，当i1增添时1e从b到a，从d到c，当i减少时e从a到b，从c到d。12112五、计算1.以以下图是两根无量长的平行轴电线，P点与两线在同一平面内，当导体中通以直流电流时，求P点的磁场强度和磁通密度的大小和r1方向。I解：关于线性介质，迭加原理合用，A在P处产生磁场强度HAPI2r1B在P出产生的磁场强度HBPI2r2因为HAP与HBP方向相同，以以下图则HPHAP+HBPI11BP0HP0感觉强度2(+)r1r22.上图中，当两电线分别通以直流电流（同向）I和异向电流I时，求每根导线单位长度上

8、所受之电磁力，并画出受力方向。解：因为两根导体内通以相同大小的电流I，此刻考虑其大小时，它们受力是相同的。一根导体在另一根导体处产生磁感觉强度B0I（1）2r1I2因此每根导体单位长度受力f=BI=0（2r1力的方向是通同向电流时相吸，通异向电流相斥。3.在以以下图中，假如电流i1在断念中成立的磁通是求副线圈内感觉电势有效值的计算公式。解：副线圈中感觉电势的瞬市价e2w2ddtw2Costmr21）r2Sint，副线圈匝数是w，试m2感觉电势e的有效值计算公式为：21E2=w2m2有一单匝矩形线圈与一无量长导体同在一平面内，以以以下图所示。试分别求出以下条件下线圈内的感觉电势：（1）导体内通以

9、直流电流I，线圈以速度从左向右挪动：（2）电流i=ImSint，线圈不动：（3）电流i=ImSint，线圈以速度从左向右挪动。解：(1)导体内通以电流I时离导体x远处的磁密为IB02x因此，当线圈以速度从左向右挪动时感觉电势大小为ddavtcIbdxe0dtdtavt2xd（0bIavtc）dt2avt0bIavtv(avt)v(avtc)2avtc(avt)20bIvc2(avt)(avtc)（2）当线圈不动时，电流是i=ImSint时，=ac0ImSinta2xbdx=0bImacSint2ad0bImacCost因此e2adt（3）电流i=ImSint，线圈以速度从左向右挪动时avtc0

10、ImSint=vt2xbdxa0bImavtct2aSinvt因此，eddt0bImavtvcSintavtcCostavtc(avt)2+2avt0bImvcSintavtCost2vtc)(a+vtc(avt)a5.关于以以下图，假如断念用D23硅钢片迭成，截面积AFe12.25104,断念的均匀长度lFe0.4m，空气隙0.5103m，线圈的匝数为600匝，试求产生磁通104韦时所需的励磁磁势和励磁电流。解：在断念迭片中的磁密为BFe11/12.250.9(T)AFe依据D23硅钢片磁化曲线查出HFe306(A/m)在断念内部的磁位降FFeHFe*lFe306*0.4122.4（A）在空

11、气隙处，当不考虑气隙的边沿效应时BaBFe0.9（T）因此Ba0.97.15105（A/m）Ha41070故FaHa50.5103357.5（A）7.1510则励磁磁势FFa+FFe357.5+122.4479.9安匝励磁电流IfF479.90.799（A）W6006.磁路结构以以以下图所示，欲在气隙中成立7104韦伯的磁通，需要多大的磁势？解：当在气隙处不考虑边沿效应时，各处的磁密B71041.4(T)104S5硅钢片磁路长度lD3080110（mm）铸钢磁路长度lr3080601169（mm）查磁化曲线：HD2.09（A/mm）Hr1.88（A/mm）空气之中：HaB141.11103（A

12、/mm）04104故：各段磁路上的磁位降FDHDlD2.09110229.9（A）FrHrlr1.88169389.0（A）FaHala111011110（A）则：FFa+FD+Fr1110+229.9+389.01728.9（A）故需要总磁势1728.9安匝。7.一铁环的均匀半径为0.3米，铁环的横截面积为素来径等于0.05米的圆形，在铁环上绕有线圈，当线圈中电流为5安时，在断念中产生的磁通为0.003韦伯，试求线圈应有匝数。铁环所用资料为铸钢。解：铁环中磁路均匀长度lD2R20.31.89（m）圆环的截面积S1D210.0521.96103(m2)44铁环内的磁感觉强度B0.0031.52

13、8(T)S1.96103查磁化曲线得磁感觉强度H3180（A）FHl31801.896000(A)D故：线圈应有的匝数为WF6000/51200（匝）I设上题断念中的磁通减少一半，线圈匝数仍同上题中所求之值，问此时线圈中应流过多少电流？假如线圈中的电流为4安，线圈的匝数不变，断念磁通应是多少？解：在上题中磁通减少一半时磁密B0.764(T)B12查磁化曲线得出磁场强度H1646（A/m）因此，F1H1lD6461.891220（安/匝）故此时线圈内应流过电流I1F112201.02（安）W1200当线圈中电流为4安时磁势F2WI2120044800（安匝）0.0027设F2所产生的磁通为0.0

14、027韦，则：B22（T）1.375S1.96103查磁化曲线得磁场强度H21945(A/m)F2H2lD19451.893680（安匝）假定值小了，使F2比F2小了好多，现从头假定0.029韦，0.02921.48(T)则B2103S1.96查磁化曲线得磁场强度H2710(A/m)2FlD27101.895120（安匝）2H2F2产生得磁通在F2,F2,F2中采纳插值得122(F22F2F2)F2220.00290.00290.0027151203680(51204800)20.002878（韦）9.设有100匝长方形线圈，以以以下图所示，线圈的尺寸为a0.1米，b0.2米，线圈在均匀磁场中

15、环绕着连结长边中点的轴线以均匀转速n1000转/分旋转，均匀磁场的磁通密度B=0.8wb/m2。试写出线圈中感觉电势的时间表达式，算出感觉电势的最大值和有效值，并说明出现最大值时的地点。解：线圈转动角速度2n21000104.9(rad/s)6060故在t秒时辰线圈中的感觉的电势e2BlvSintW因此e2BaWSint21000.80.10.2104.9Sin104.9t168Sin104.9t（v）感觉电势的最大值eM168(v)感觉电势的有效值E168119（v）2出现感觉电势最大值时，线圈平面与磁力线平行。10.设上题中磁场为一交变磁场，交变频次为50Hz，磁场的最大磁通密度Bm0.8

16、T，（1）设线圈不转动，线圈平面与磁力线垂直时，求线圈中感觉电势的表达式；（2）设线圈不转动，线圈平面与磁力线成60度夹角，求线圈中感觉电势的表达式；3）设线圈以n1000r/m的速度旋转，且当线圈平面垂直于磁力线时磁畅达最大值，求线圈中感觉电势的表达式，说明电势波形。解：（1）经过线圈的磁通因此，线圈中的感觉电势abBmSin100t0.10.20.8Sin100t1.6102Sin(100t900)ewd1001.6102100Cos(100t900)503Sin100t1dt（2）当线圈不动，与磁力线成60度夹角时e2e1Sin600503Sin600Sin100t435Sin100t（

17、3）当线圈以n1000r/m转动时，n31Sin(2t)601.6102Sin(100t900)Sin104.9t因此线圈中的感觉电势e3wddt1001.6Sin(100t102100Cos(100t900)104.9Cos104.9t900)Sin104.9t335.2Cos419t(v)线圈尺寸如上图所示，a0.1m，b0.2m，位于均匀恒定磁场中，磁通密度B0.8T。设线圈中通以10安电流，试求：1）当线圈平面与磁力线垂直时，线圈各边受力多大？作用方向如何？作用在该线圈上的转矩多大？2）当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边受力多大？作用方向如何？作用在该线圈上的转矩多大？3）线圈受力后要

18、转动，试求线圈在不一样样地点时转矩表达式。解：（1）当线圈平面与磁力线垂直时，线圈两条长边所受之力（每边受力）fbBbI0.80.2101.6(N)两条短边所受之力为faBaI0.80.1100.8(N)此时，各边作使劲或同时指向框外或同时指向框内，线圈受力不产生转矩。（2）当线圈平面与磁力线平行时，线圈中只有短边受力，其大小仍为0.8（N），故其产生的转矩为Mfab0.80.20.16(Nm)此时转矩最大，方向是绕轴转动。（3）在不一样样地点时，假如取线圈与磁场等位面的夹角为,则：在角处仍仅有短边受力才能产生力矩。短边受力fa0.8(N)因此，在处线圈所受之力矩MfabSin0.8*0.2*

19、Sin0.16Sin（Nm）12.一断念电抗器以以下图，线骗局在张口环形断念上，线圈匝数W，铁内磁路长l，截面积A，张口宽度，试求：（1）电抗器的电感（2）当电流为i2ISint安时的1】电抗器的磁能和容量；2】电抗器的等效电路；3】二极间的吸力。解：（1）设磁路中磁通为，则铁（相对磁导率为r）中磁强Hr1A0r空气中不考虑边沿效应时H01A0故：产生所要磁势FHrlH0因此：F1l)(lr)A(A0r0r则所需的激磁电流FlrIWAW0r故：电抗器的电感LWr0AW2IIlr（2）电抗器的电抗x2fL2fr0AW2lr故电抗器的磁能和容量为QxI22fI2r0AW2lr如铜耗电阻为r，铁耗电

20、阻为rm，则等效电路如右图所示，其阻抗为Zrrmjx两极间气隙（相距为x）中的磁场能量为1WmHBAx故两极间的吸引力f为dWm1AHB1B22fA2A0dx2201(A0rwi2A02w2)r22A0lr2(lr)2i第二章变压器一、填空：1.一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频次为50HZ，假如误将低压侧接到380V上，则此时m,I0,Zm,pFe。（增添，减少或不变）答：m增大，I0增大，Zm减小，pFe增大。2.一台额定频次为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

21、，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）负载时能依据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，因为E=，U=，空载电流将，空载耗费将。答：E近似等于U，U等于IR，空载电流很大，空载耗费很大。5.变压器空载运行时功率因数很低，其原由为。答：激磁回路的无功耗费比有功耗费大好多，空载时主要由激磁回路耗费功率。一台变压器，原设计的频次为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

22、。7.变压器的副端是经过对原端进行作用的。答：磁动势均衡和电磁感觉作用。8.惹起变压器电压变化率变化的原由是。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：增大好多倍，烧毁。10.联接组号不一样样的变压器不可以够并联运行，是因为。答：若连结，将在变压器之间构成的回路中惹起极大的环流，把变压器烧毁。11.三相变压器组不宜采纳Y,y联接组，主假如为了防范。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：采纳d接。14.经过和实验可求取

23、变压器的参数。答：空载和短路。15.变压器的结构参数包含，。答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。16.在采纳标幺制计算时，额定值的标幺值为。答：1。17.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为为。答：主磁通，漏磁通。，仅和一侧绕组交链的磁通18.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。19.并联运行的变压器应知足（1）（2）的要求。答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。（2）各变压器的联系组号应相同；，（3）（3）各变压20.变压器运行时基本铜耗可视为，基本铁耗可视为。答：可变耗费，不变耗费。二、选择填

24、空1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下，cos越高，则。A：副边电压变化率B：副边电压变化率C：副边电压变化率D：副边电压变化率u越大，效率越高，u越大，效率越低，u越大，效率越低，u越小，效率越高。答：D2.一台三相电力变压器SN=560kVA，U1NU2N=10000/400(v),D,y接法，负载时忽视励磁电流，低压边相电流为A：808.3A，C:18.67A，808.3AB:56AD:32.33A时，则高压边的相电流为，。答：C一台变比为k的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为，那末原边的励磁阻抗标幺值是。：,：,：.。答：A4.变压器的其余

25、条件不变，外加电压增添，则原边漏抗X1，副边漏抗X2和励磁电抗Xm将。：不变，：增添：减少，。（分析时假定磁路不饱和）答：A5相电力变压器磁势均衡方程为。：原，副边磁势的代数和等于合成磁势：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势：原，副边磁势算术差等于合成磁势答：B6压与频次都增添5时，穿过铁芯线圈的主磁通。A增添B减少C基本不变答：C7升压变压器，一次绕组的每匝电势二次绕组的每匝电势。A等于B大于C小于答；A8三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的电压。A空载线B空载相C额定负载时的线答：A9单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为。A正弦波B尖顶波C平顶波答：A10

26、变压器的其余条件不变，若原副边的匝数同时减少10，则X1，X2及Xm的大小将。：X1和X2同时减少10，Xm增大B：X1和X2同时减少到0.81倍,Xm减少C：X1和X2同时减少到0.81倍，Xm增添：X1和X2同时减少10，Xm减少答：B11如将额定电压为将，变压器将A：不变；B:增大一倍；220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流。C:增添好多倍;D:正常工作;E:发热但无破坏危险；F:严重发热有烧坏危险答：C，F12联接组号不一样样的变压器不可以够并联运行，是因为A:电压变化率太大；B:C:负载时激磁电流太大；D:。空载环流太大；不一样样联接组号的变压器变比不一样样。

27、答：B13三相变压器组不宜采纳A：线电势波形放生畸变；C：耗费增大；DY,yB联接组，主假如为了防范：相电势波形放生畸变；：有效资料的耗费增大。答：B14变压器原边匝数增添5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将。A：不变B：增添约10%C：减小约10%答：B15三相变压器的变比是指之比。A：原副边相电势B：原副边线电势C：原副边线电压答：A16磁通，电势正方向如图，A：d/dtB：W1d/dtCW1匝线圈感觉的电势：-W1d/dte为。答：C17变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗铜耗。A：大于B：小于C：等于答：A18两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗分派。A：大小成反比

28、B：标么值成反比C：标么值成正比答：B19将空载电流A变大50Hz的变压器接到60Hz电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗；接电感性负载设计，额定电压变化率。B变小；BBA20当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则以下各值的变化为：磁通；X1；X2；Xm；U20I0。A：变大B：变小C：不变答：A，B，C，B，A，A21一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行。A能B不可以够C不用然D不改接也能答：A22一台50Hz的变压器接到60Hz的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将。A,增添B,减小C，不变.答：B23变压器负载呈容性，

29、负载增添时，副边电压。A,奉上涨趋向；B,不变，C,可能上涨或下降答：C24单相变压器断念叠片接缝增大，其余条件不变，则空载电流。A,增大；B，减小；C,不变。答：A25一台单相变压器额定电压为220/110V。Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为。A:0.06，B：0.03，C：0.12，D：0.24。答：A三、判断1.变压器负载运行时副边电压变化率跟着负载电流增添而增添。（）答：对电源电压和频次不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感觉电势E1为常数。（）答：错3.变压器空载运行时，电源输入的功率

30、但是无功功率。（）答：错4.变压器频次增添，激磁电抗增添，漏电抗不变。（）答：错5.变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等。（）答：错6.变压器空载运行时原边加额定电压，因为绕组电阻r1很小，因此电流很大。（）答：错7.变压器空载和负载时的耗费是相同的。（）答：错8.变压器的变比可看作是额定线电压之比。（）答：错9.只需使变压器的一、二次绕组匝数不一样样，即可达到变压的目的。（）答：对10.不论变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。（）答：错11.一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。（）答：对12.一台50HZ的变压器接到60HZ的电网上，外

31、时电压的大小不变，激磁电流将减小。（）答：对13.变压器负载成容性，负载增添时，副边电压将降低。（）答：错14.变压器原边每匝数增添5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将不变。（）答：错联接组号不一样样的变压器不可以够并联运行，是因为电压变化率太大。（）答：错四、简答从物理意义上说明变压器为何能变压，而不可以够变频次？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im，产生励磁磁动势fmm其频次与电源电压的频次相同，依据电磁感觉定律，在铁芯中产生交变主磁通,原副边因交链该磁通而分别产生同频次的感觉电动势e1和e2，且有dme1N1dt、e2N2dmN1N2，原副边的感觉电动势也就

32、不等，即e1明显，因为原副边匝数不等，即dte2，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1E1、U2E2，故原副边电压不等，即U1U2,但频次相等。试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由e1N1d、e2N2de1e2可知，因此变压器原、副两边每匝感觉电dtdtN1N2动势相等。又U1122U1U211U1E,UE，因此N2，当U不变时，若N减少,则每匝电压N1N1增大，因此U2U2N2N1将增大。或许依据U1E14.44fN1m，若N1减小，则m增大，又U24.44fN2m，故U2增大。3.变压器铁芯的作用是什么，为何它要用0.35mm

33、厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的断念构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。为了减少断念耗费，采纳0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。变压器有哪些主要零件，它们的主要作用是什么？答：断念:构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。绕组:构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。分接开关:变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。油箱和冷却装置:油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。绝缘套管:变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连结，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。变压器原、副方额定电压的含义是什么？答：变压

34、器一次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。为何要把变压器的磁通分红主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要差异？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？答：因为磁通所经路径不一样样，把磁通分红主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特色，从而把非线性问题和线性问题分别予以办理差异：1.在路径上，主磁通经过断念磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质磁路闭合。231与在数目上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。在性质上，主磁通磁路饱和，m与im呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，i1呈线性关系。在作用上，主磁通在二次绕组感觉电

35、动势，接上负载就有电能输出，起传达能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感觉电动势，只起了漏抗压降的作用。空载时，有主磁通m和一次绕组漏磁通1，它们均由一次侧磁动势F10激励。负载时有主磁通m，一次绕组漏磁通1，二次绕组漏磁通2。主磁通m由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即FmF1F2激励，一次绕组漏磁通1由一次绕组磁动势F1激励，二次绕组漏磁通2由二次绕组磁动势F2激励。变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些要素相关？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，还有很小一部分用来供应变压器断念耗费，前者属无功性质，称为空载电流的无功重量，后者属有功性质，称为空载电流的有功重量。

36、性质：因为变压器空载电流的无功重量老是远远大于有功重量，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。大小：由磁路欧姆定律mI0N1，和磁化曲线可知，I0的大小与主磁通m,绕组匝Rm数N及磁路磁阻Rm相关。就变压器来说，依据U1E14.44fN1m，可知，mU1，4.44fN1因此，m由电源电压U1的大小和频次f以及绕组匝数N1来决定。l可知，Rm与磁路结构尺寸l，A相关，还与导磁资料的磁导率依据磁阻表达式RmA相关。变压器铁芯是铁磁资料，随磁路饱和程度的增添而减小，因此Rm随磁路饱和程度的增添而增大。综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频次，绕组匝数，断念尺寸及

37、磁路的饱和程度相关。变压器空载运行时，能否要从电网获得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器不论对电网和用户均不利？答：要从电网获得功率，有功功率供应变压器自己功率耗费，即断念耗费和绕组铜耗，它转变为热能发散到四周介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术双方面都不合理。对电网来说，因为变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载重量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载耗费也较大，变压器效率低。为了获得正弦形的感觉电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为何？答：断念不饱和时

38、，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想获得正弦波电动势，空载电流应为正弦波；断念饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想获得正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是不是常数？答：激磁电抗是表征断念磁化性能和断念耗费的一个综合参数；漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。激磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，关于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频次一准时是常数。11.变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为何空载电流I0不

39、大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？答：因为存在感觉电动势E1,依据电动势方程：U1E1E1I0R1I0(RmjXm)jI0X1I0R1I0ZmI0(R1jX1)可知，只管R1很小，但因为励磁阻抗Zm很大，因此I0不大.假如接直流电源，因为磁通恒定不变，绕组中不感觉电动势，即E10，E10，因此电压全部降在电阻上，即有IU1/R1，因为R1很小，因此电流很大。变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器断念饱和程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？答：依据U1E14.44fN1m可知，mU1，因此，一次绕组匝数减少,主磁4.44fN1通m将增添，磁密

40、Bmm，因A不变，Bm将随m的增添而增添，断念饱和程度增添，A磁导率Fe下降。因为磁阻RmlI0N1mRm，因此磁阻增大。依据磁路欧姆定律FeA当线圈匝数减少时，励磁电流增大。又因为断念耗费pFeBm2f1.3，因此断念耗费增添。励0N10N1N1i0N12，激磁电抗磁阻抗减小，原由以下：电感Lmi0i0RmRmi0XmLm2fN12，因为磁阻Rm增大，匝数N1减少，因此激磁电抗减小。设减少匝数前后Rm匝数分别为N1、N1，磁通分别为m、m，磁密分别为Bm、Bm，电流分别为I0、I0，磁1)，同阻分别为Rm、Rm，断念耗费分别为pFe、pFe。依据以上讨论再设mk1m(k1理，Bmk1Bm(k

41、11)，Rmk2Rm(k21)，N1k3N1(k31)，于是I0mRmk1mk2Rmk1k2I0。又因为pFeBm2f1.3，且pFeI02rm（rm是励N1k3N1k3磁电阻，不是磁阻Rm），因此pFeBm2I02rm，即k12k12k22rm，于是，k22rm1，因k21，pFeBm2I02rmk32rmk32rmk31，故rmrm，明显，励磁电阻减小。励磁阻抗zmrmjxm，它将跟着rm和xm的减小而减小。变比将减小。如将铭牌为60Hz的变压器，接到50Hz的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、铁损、漏抗及电压变化率有何影响？答：依据U1E14.44fN1m可知，电源电压不变，f从60

42、Hz降低到50Hz后，频率f下降到原来的（1/1.2），主磁通将增大到原来的1.2倍，磁密Bm也将增大到原来的1.2倍，磁路饱和程度增添，磁导率Fe降低，磁阻Rm增大。于是，依据磁路欧姆定律I0N1Rmm可知,产生该磁通的激磁电流I0必然增大。再由pFeBm2f1.3讨论铁耗费的变化状况。60Hz时，pFeBm2f1.350Hz时，pFe(1.2Bm)2(1f)1.31.2因为，pFe1.221.20.71.14，因此铁耗费增添了。pFe1.21.3漏电抗XL2fL，因为频次下降，因此原边漏电抗X1，副边漏电抗X2减小。又由电压变化率表达式UI*(Rk*cos2Xk*sin2)I*(R1*R2

43、*)cos2X1*X2*sin2可知，电压变化率U将随X1，X2的减小而减小。变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原由是什么？写出它们的表达式，并写出电动势均衡方程？答：一次绕组有主电动势E1，漏感电动势E1，一次绕组电阻压降I1r1，主电动势E1由主磁通0交变产生，漏感电动势E1由一次绕组漏磁通1交变产生。一次绕组电动势均衡方程为U1E1I1(R1jX1)；二次绕组有主电动势E2，漏感电动势E2，二次绕组电阻压降I2R2，主电动势E2由主磁通0交变产生，漏感电动势E2由二次绕组漏磁通2交变产生,二次绕组电动势均衡方程为U2E2I2(R2jX2)。变压器断念中的磁动势

44、，在空载和负载时比较，有哪些不一样样？答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势FmF0I0N1，负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即FmF1F2,也就是I0N1I1N1I2N2。试说明磁势均衡的见解及其在分析变压器中的作用。答：磁势均衡就是在变压器中，当副边有电流产生时，I2使得整个磁势减小N2I2，那么原边就要增添I1，试N1I1N2I2，这就是磁势均衡。在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁实质。为何能够把变压器的空载耗费近似看作是铁耗，而把短路耗费看作是铜耗？变压器实质负载时实质的铁耗和铜耗与空载耗费和短路耗费有无差异？为何？答：因为空载时电流很小，在

45、空载耗费中铁耗占绝大部分，因此空载耗费近似看作铁耗。而短路时，短路电压很低，因此磁通很小，铁耗也很小，短路耗费中铜耗占绝大部分，因此近似把短路耗费看作铜耗。实质负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差异，因为后一个是包含有其余耗费。18.变压器的其余条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化10，试问对X1和Xm的影响如何？假如仅将外施电压变化10，其影响如何？假如仅将频次变化10，其影响又如何？答：因为X2fN2，E4.44fN1mU1，因此当原、副边匝数变化10时，1111X1变化20。因为N变化10，而U不变，使m变化10。又因为Xm2fN12m，磁通m变化10时m因为饱和影响，m变化k，因此X

46、m的变化大于20。将外施电压变化10时，m也将变化10，使X1不变，Xm的变化大于10。这是因为m变化10，因为磁路饱和影响，m变化大于10。假如将频次变化10，X1f，因此X1变化10，而f变化10，则因为U不变，使m变化10。相同使Xm的变化大于10。变压器空载时，一方加额定电压，固然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍旧很小，为何？答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（凑近额定电压，比额定电压小），因此固然线圈电阻很小，电流仍旧很小。一台50Hz的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压相同，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（

47、均考虑暂态过程）答：因是直流电，变压器无自感和感觉电势，因此加压后压降全由电阻产生，因此电流很大，为U1N。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为不变。R121.变压器的额定电压为220/110V，若不慎将低压方误接到220V电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？答：误接后由UE4.44fN1m知，磁通增添近一倍，使激磁电流增添好多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V左右，绕组铜耗增添好多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。一台Y/连结的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：1）原边电流、副边相电流和线电流中有无

48、三次谐波成分？2）主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分？答：（1）因为原方Y接，三次谐波电流无通路。因此原边电流没有三次谐波成分。副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。变压器有载运行时，变比能否改变?答：变压器的变比kN1E1，不论空载仍是有载，其匝数比是不会改变的。N2E2但是在丈量变压比时，应在空载时测出原、副边电压U1和U2。计算出来的K值更正确。有载时历测副边电压U2较E2相差较

49、大，K值就不正确。变压器的有功功率及无功功率的变换与功率因数有何关系？答；变压器的额定容量一准时，视在功率SN必然，功率因数cos2由负载而定。当cos2较低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，比方全部带照明负载，则cos21，变压器输出的全部是有功功率。25.励磁电抗Xm的物理意义如何？我们希望变压器的Xm是大仍是小好？若用空气心而不用断念，则Xm是增添仍是降低？假如一次绕组匝数增添5，而其余不变，则Xm将如何变化？假如一次、二次绕组匝数各增添5，则Xm将如何变化？假如断念截面积增大5，而其余不变，则Xm将大概如何变化？假如断念叠装时，硅钢片接缝间存在着较大的气隙，则

50、对Xm有何影响？答：激磁电抗是表征断念磁化性能和断念耗费的一个综合参数1增添5，m降低，则Xm增添，Xm大好；用空气心，Xm下降。NXm25，LmN1m；若N1，N2各增添5，Xm仍旧同上，增添；断念面积增添则m增添5（大概），因此Xm约增添5，叠装时硅钢片接缝间存在着较大，则Xm降低。26.有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为220/380V，现将它们联系成Y，d11三相变压器组（单相变压器的低压绕组联系成星形，高压绕组接成三角形），若对一次侧分别外施380V和220V的三相电压，试问两种状况下空载电流I0、励磁电抗Xm和漏抗X1与单相变压器比较有什么不一样样？答：三相变压器，Y，d11

51、（1）一次侧加380V，U1220V，每台单相变压器的U1220V，与原来的空载运行相同。因此I0、Xm与X1均不变。（2）一次侧加220V，则U1220/3127V即每台单相变压器的一次侧所加电压为127V220V，因此此时的I0降低，Xm增添，X1不变。五、计算1.将一台1000匝的断念线圈接到110V，50Hz的沟通电源上，由安培表的读数得悉I10.5A，P110W，把断念抽去后电流和功率为100A和10kW。假定不计漏磁，试求：(1)两种状况下的参数；磁化电流和铁耗电流；两种状况下的相同最大值。解：（1）有断念时：U1110220Zm0.5I1P11040Rm0.52I12XmZm2R

52、m22202402195.96拿出断念后：Zm0U11101.1I110010103P1Rm0I1210021Xm0Zm20Rm201.12120.458(2)有断念时磁化电流Xm195.96I1I1Zm0.52200.4454A铁耗电流IFeI1Rm0.5400.091AZm220当断念拿出后电流的有功重量IA0I1Rm0100190.91AZm01.1空载电流的无功重量IWI1Xm01000.45841.64AZm01.1(3)有断念时线圈感觉电势EUI1Z1U1依据E4.44fNm得有断念时磁通的最大值mFEU14.441100.4955103Wb4.44fN4.44fN501000当无

53、断念时感觉电势E1000.45845.8V因此无断念时磁通最大值m0E45.80.2063103Wb4.44fN4.44501000U2.有一台单相变压器，额定容量SN100kVA，原副边额定电压UNN6000V，230fN50Hz。原副线圈的电阻及漏抗为R14.32，R20.0063，X18.9，X20.013。试求：（1）折算到高压边的短路电阻Rk，短路电抗Xk及阻抗Zk；（2）折算到低压边的短路电阻Rk，短路电抗Xk及阻抗Zk；（3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示；（4）计算变压器的短路电压百分比uk及其重量ukr，ukx。（5）求满载及cos21,cos20.8(滞后）,cos

54、20.（8超前）等三种状况下的电压变化率u,并讨论计算结果。解：（1）折算到高压边的短路阻抗UkU1N26.0872NRkR1R2R1k2R24.3226.08720.00638.61XkX1X2X1k2X28.926.08720.01317.75ZkRkjXk8.61j17.7519.7364.12（2）折算到低压边的短路阻抗R1R24.320.00630.01265Rkk226.0872XkX1X28.90.0130.0261k226.08720.01265j0.02610.02964.12ZkRkjXk(3)I1NSN16.67AU1NI2NSN434.78AU2NZ1NU1N6000I

55、1N359.9316.67UZ2NIN2N2300.529434.78因此RkRk8.610.0239Z1N359.93XkXk17.75Z1N0.0493359.93ZkZk19.730.0548Z1N359.93RkRk0.012650.0239Z2N0.529XkXk0.02610.0493Z2N0.529Zk0.0290.0548ZkZ2N0.529(4)短路电压百分值ukrRK100%0.0239100%2.39%ukxXK100%0.0493100%4.93%ukZK100%0.0548100%5.48%（5）当满载，功率因数cos21时变压器的电压变化率u(Rk*cos2Xk*s

56、in2)100%(0.023910)2.39%当cos20.8滞后时，sin20.6u(Rk*cos2Xk*sin2)100%(0.02390.80.04930.6)100%4.87%当cos20.8超前时，sis20.6u(Rk*cos2Xk*sin2)100%(0.02390.80.04930.6)100%1.046%关于电压变化率，当cos21即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压变化率大，当负载为容性时，负载时的端电压可能高于空载时的端电压。3.一台单相变压器，已知R12.19，X115.4，R20.15，X20.964，Rm1250，Xm12600，N1876匝，N2260

57、匝，当cos20.8滞后时，副边电流I2180A，U26000V。试求：(1)用近似等效电路和简化等效电路求U1和I1，并将结果进行比较;画出折算后的矢量图和T形等效电路。解：（1）变压器变比kN18763.37N2260因此R12.19R1k23.3720.193X115.41.357X1k23.372RmRm1250110.16k23.372XmXm126001109.96k23.372用近似等效电路计算时，以U2作参照向量U260000VI218036.67AU1U2I2(Z1Z2)因此6000018036.87(0.193j1.3570.15j0.964)6300.08j2987.16

58、6307.082.7VU16307.082.7I1Z1I2110.16j1109.9618036.67184.06141.9A故U1kU13.37(6307.082.7)212502.7VI1184.06141.954.63141.9AI13.37k用简化等效电路计算时，仍以U2作参照向量U1U2I2(Z1Z2)6307.082.7VI1I218036.67A因此U1kU13.37(6307.082.7)212502.7VI1I1180143.13k53.42143.13A3.37用两种等效电路计算结果相差很小。U相同，I略变。2）4.一台单相变压器，SN1000KVA，UU结果以下：N2N6

59、0kV，fN50Hz，空载及短路实验的6.3实验名称电压（V）电流（A）功率（W）电源加在空载630010.15000低压边短路324015.1514000高压边试计算：（1）折算到高压边的参数（实质值及标么值），假定R1R2Rk，X1X2Xk222）画出折算到高压边的T型等效电路；3）计算短路电压的百分值及其二重量；4）满载及cos20.8滞后时的电压变化率及效率;5）最大效率。解：（1）空载实验能够获得折算到高压边的参数Zmk2U0，而k60/6.39.524I0因此Zm9.5242630056.577k10.1Rmk2P09.524250004.446kI0210.12XmZm2Rm25

60、6.402k依据短路实验获得折算到低压边的参数R1R2RkPk214000230.522Ik215.15ZkUk3240213.86Ik215.15X1X2(Zk)2Rk2102.52U1N2Z1NU1N3.6kI1NSN因此Rm*Rm4.4461.235Z1N3.6Xm*Xm56.40215.667Z1N3.6R1*R2*R130.58.472103Z1N3.6103X1*X2*X1102.52.8472102Z1N3.6103（2）折算到高压的T型等效电路（3）ukrRK100%0.0169100%1.69%ukxXK100%0.0569100%5.69%ukukr2ukx21.6925.