电机学思考题 吕宗枢.doc

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1、1.1变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率？答：变压器是根据电磁感应原理实现变圧的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通,根据电磁感应定律e=N—可知，原、副绕纽的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所dt以当原、副绕组匝数N'HN?时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通的频率相同，而主磁通的频率乂与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。1・2变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么?答：若一

2、次绕组接育流电源，则铁心屮将产生恒定的育流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的育流电压。1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成?答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕纟R的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而川薄的（0.35mm厚）表血绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心屮的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。1.4变压器有哪些主要部件，其功能是什么？答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组

3、的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输岀电能。除了器身外，变压器还有一些附屈器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及备种保护装置等。1.5变压器二次额定电压是怎样定义的？答:变压器一次绕组加额定电压,二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额淀电压。1.6双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计?答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕纟H.容量几乎接近一次绕组容最，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。1.7变压器油的作用是什么？答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。

4、1.8变压器分接开关的作用是什么？答：为了提高变压器输岀电能的质量，应控制输出电压波动在一淀的范围内，所以要适时对变压器的输出调压进行调整。对变压器进行调压是通过改变高压绕组的匝数实现的，所以高压绕组引出若干分接头，它们接到分接开关上，当分接开关切换到不同的分接头时，变压器便有不同的匝数比，从而可以调节变压器输出电压的大小。1.9一台单相变压器，=500kVA,t/lv/C/2V=35/llkV,试求一、二次侧额定电流。解：因为是单相变压器，所以_500xl(P〜35x13=14.29A2N1.10—台三相变压器，SN=5000kVA,t7

5、LV/t72iV=10/6.3kV,Y,d联结，试求：一、二次侧额定电流及相电流。解：因为是三相变压器，所以rSn5000xl()34T—-lvg二A=28&68AV3xlOxlO3丁曲心“45&224V3x6.3xl03因为原边Y形联结，所以，IiNp=IlN=288.68A因为副边d形联结，所以,也=458.22V3"V3A=264.55/4三、简答题1.答：变压器是根据电磁感应原理王作的。原、副绕纽•的感应电动势（即电压）与匝数成正比，当一次、二次绕组匝数不同时，U2^U},即实现了变压。2.答：为了使一、二次绕组磁耦合紧密，减少漏

6、磁通，所以一次、二次绕组套在同一铁心柱上；为了减小绕纟R与铁心间的绝缘电压差，所以把低压绕纟R套在内层，高压绕组套在外曾层。3.答:因为直流电压只能产生恒定的真流磁通，不会在绕组屮产生感应电动势，所以变压器不能改变丙流电压。4.答：因为变压器的效率很高，二次绕组容量很接近一次绕组容量，所以一次、二次额定容暈按相等设计。5.答：为了保证变压器输出电压波动在一定范围内，提高电能质量，应该适时对变压器进行调压。变压器调压是通过改变高压绕纟R的匝数实现的，所以高压绕组引出若干分接头,它们接到分接开关上，当分接开关切换到不同的分接头时，变压器便有不同

7、的匝数比，从而调节变压器输岀电压的大小。2.1试述变压器空载和负载运行时的电磁过程。答：空载时，原边接交流电源，原绕组屮流过交流电流人，建立磁动势岛，由其产生主磁通4)。和少量的漏磁通d)w，主磁通在原绕组屮产生电动势£、在副绕组屮产生电动势片2,漏磁通只在原绕组屮产生漏感电动势片"，同时，电流人在原绕组电阻&上产生电压降賦。负载时，原绕组流过电流人，产生磁动势人；副绕组流过电流厶，产生磁动势户2,由原、副绕组的合成磁动势人+户2二岛产生主磁通心()，并分别在原、副绕纟H.屮产生电动势£和人还产生只交链原绕组的漏磁通它在原绕组中产生漏感电动

8、势时户2还产生只交链副绕组的漏磁通4)2厂它在副绕组屮产生漏感电动势e2(t；同时，电流人在原绕组电阻&上产生电压降/,/?,,电流厶在副绕组电阻尺2上产生电压降人尺2。2.2在