习题课1—磁路和变压器--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版).ppt

1、磁路和变压器,刘航航,电机学习题课,2009年11月6日,2,1-2 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,3,1-8 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

2、知，,合成磁动势 注意作图标明方向,4,注意：两点间的磁位降大小根据磁通流动的方向而定，本题中磁通从P流向Q，所以从P到Q的磁位降为正值。,方法二：本题不考虑饱和问题，可以采用叠加原理进行求解。,5,当两个电流同时作用时，,注意：此处的FPQ2包括了R3上的磁压降以及磁动势F2两部分，所以等式右端为零。,6,2-1 空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素？,空载时 UE1=4.44fN1m 所以，主磁通与电源电压，电源频率和一次绕组匝数有关。 负载时，二次绕组中将有电流I2流过，同理一次绕组中的电流将由空载时的I0变为负载时的I1,由于一次绕组的漏抗压降I1Z1很小，负载时仍满足公式UE1=

3、4.44fN1m与所加负载近似认为无关。,注意：主磁通大小取决因素时，不可认为变压器接电网时：电网电压不变，频率不变，主磁通为常值。思维不能定式,7,2-2 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？,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,U不变,E不变,由磁化曲线可知,8,对于铁耗,对于漏抗,9,2-3 一台110V/220V的变压器，若误接到110V直流电源上，将产生什么后果？,误接到110V直流电源上，绕组中不能产生感应电动势，故E1=

4、0，一次电流将由欧姆定律决定，等于U1/R1，其中R1很小，因此电流将很大，足以烧毁变压器。,注意：一定要写明后果，不能只写起不到变压作 用。由于电流大，足以烧毁变压器。,10,2-5 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,11,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

5、言，,切记：归算的本质就是不改变一次二次绕组原有的电磁关系、变压器的物理本质以及磁动势能量的平衡关系。,12,2-10 什么叫变压器的电压调整率，它与哪些因素有关？是否能变成负值？,当一次侧电压保持为额定、负载功率因数为常值，从空载到负载时二次侧电压变化的百分值，称为电压调整率。,电压调整率随着负载电流标幺值的增加正比增大，此外还与负载的性质和漏阻抗标幺值有关。,13,14,（2） 用T型等效电路计算,15,16,用简化等效电路计算,17,经过比较可见两者差别很小。,计算结果比较,特别注意： 计算方向，角度变化时，数值前面正负号会发生变化,18,三相电压的关系,UA,UB,UA,UC,UB,U

6、C,UA,UB,UC,19,2-18 判断联结组的组别(1),Y,d7,20,2-18 判断联结组的组别(2),Y,d7,21,2-19 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？,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一样的。因为绕组归算的前提条件就是原副边绕组的功率和磁动势不变。故无论将一次侧归算到二次侧还是二次侧归算到一次侧，测量同一个功率是不会改变的。 在做空载试验时，为了便于试验和安全起见，通常在低压侧试验，测得低压侧的电流值I0和功率P0 ，进而计算激磁支路参数Rm，Zm，

7、Xm。 在做短路试验时，为了避免短路电流过大而造成线圈的损坏，通常是高压侧接电源，低压侧短路，调节电流在01.3倍额定电流的范围内，进行测量，获得高压侧的电流值Ik和功率Pk ， 进而计算短路参数Rk，Zk，Xk 。,22,23,24,当第一台变压器达到额定负载时，即S1*=1时,25,补充题 1,一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为ec1和ec2，则应有（ ） (A)ec1 ec2(B)ec1 ec2 (C)ec1= ec2(D)无法确定,答案：C,26,补充题 2,一台额定电压为220/110V的单相变压器，若将高压侧接到250V电源上，其激磁电抗将（ ）

8、(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D)无法确定,答案：B,27,3. 变压器的Rk 、Xk、Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和是否对Rm、Xm有什么影响？,28,29,4. 变压器的其他条件不变，在下列情况下，X1，Xm各有什么变化。 （1）一次、二次绕组匝数增加10% （2）外施电压增大10% （3）频率增加10%,30,31,32,33,选择题,Y,y联结的三相变压器组，其空载电流和相电动势波形分别为（ ）(A) 尖顶波和尖顶波(B) 尖顶波和正弦波(C) 正弦波和尖顶波(D) 平顶波和平顶波,答案：C,34,选择题,一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为（ ）(A) 4%(B) 4.17%(C) -4%(D) -4.17%,答案：A,35,选择题,、两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，电压比相等，但的短路阻抗标幺值比的大，则（ ）(A) 先满载(B) 先满载(C) 同时满载(D) 无法确定,答案：B,36,选择题,、两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，短路阻抗标幺值相等，但的电压比比的大，则（ ）(A) 先满载(B) 先满载(C) 同时满载(D) 无法确定,答案：C,37,选择题,变压器运行时的