電機(jī)與電氣控制技術(shù)：第2章變壓器習(xí)題

PAGE2PAGE1第2章變壓器習(xí)題答案1.簡述變壓器的基本工作原理。答：變壓器一、二次側(cè)的感應(yīng)電動勢之比等于一、二次繞組的匝數(shù)之比。e1e2=N1N2變壓器一、二次側(cè)的匝數(shù)不同導(dǎo)致一、二次繞組的電壓高低不等，改變變壓器繞組的匝數(shù)比（即改變變壓器的變比）就可以改變變壓器的輸出電壓。2.簡述變壓器的基本結(jié)構(gòu)。答：變壓器的主要結(jié)構(gòu)包括器身、油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置、出線裝置和變壓器油。3.什么是變壓器的聯(lián)結(jié)組別？答：電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次繞組因聯(lián)結(jié)方式不同而形成變壓器一、二次側(cè)對應(yīng)的線電壓之間的不同相位關(guān)系。4.變壓器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？各有何含義？答：①額定容量SN（KV·A）。指在額定工作狀態(tài)下變壓器能保證長期輸出的容量。由于變壓器的效率很高，規(guī)定一、二次側(cè)的容量相等。②額定電壓UN（KV或V）。指變壓器長時(shí)間運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓。一次額定電壓U1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓；二次側(cè)的額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時(shí)，二次側(cè)空載時(shí)的端電壓，在三相變壓器中，額定電壓指的是線電壓。③額定電流IN（A）。變壓器的額定電流是變壓器在額定容量下允許長期通過的電流。三相變壓器的額定電流指的是線電流。對于單相變壓器SN=UNIN；對于三相變壓器。SN=3UNIN④額定頻率fN（Hz）。我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)頻率50Hz。⑤短路電壓UK％。將變壓器二次側(cè)短路，一次側(cè)施加電壓并慢慢升高電壓，直到二次側(cè)產(chǎn)生的短路電流等于二次側(cè)的額定電流I2N時(shí)，一次側(cè)所加的電壓稱為短路電壓UK，用相對于額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示：U⑥空載電流I0％。當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，一次側(cè)加額定電壓U1N時(shí)，流過一次繞組的電流為空載電流I0，用相對于額定電流的百分?jǐn)?shù)表示：I0%=空載電流的大小主要取決于變壓器的容量、磁路的結(jié)構(gòu)、硅鋼片質(zhì)量等因素，它一般為額定電流的3％~5％。⑦空載損耗P0。指變壓器二次側(cè)開路，一次側(cè)加額定電壓U1N時(shí)變壓器的損耗，它近似等于變壓器的鐵損?？蛰d損耗可以通過空載試驗(yàn)測得。⑧短路損耗PK。指變壓器一、二次繞組流過額定電流時(shí)，在繞組的電阻中所消耗的功率。短路損耗可以通過短路試驗(yàn)測得。5.變壓器的主磁通和什么因素有關(guān)？變壓器為何要安裝鐵心？答：由Φm=E14.44fN1≈U由磁路歐姆定律（Φ=FRm=INRm,其中磁阻Rm=lμs，和鐵心的材質(zhì)和幾何尺寸有關(guān)）可知，當(dāng)電源電壓U1、頻率f和變壓器匝數(shù)N16.畫出變壓器空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行時(shí)的等效電路，并說明各個(gè)量的含義。答：變壓器空載時(shí)的等效電路。圖中R1為一次繞組的電阻，X1漏電抗,對應(yīng)于漏磁通，Z1=R1+jX1為漏阻抗，Zm=Rm+j變壓器負(fù)載運(yùn)行的等效電路。R1為一次側(cè)繞組的電阻；X1為一次側(cè)的漏電抗，對應(yīng)于一次側(cè)的漏磁通；R2'為二次側(cè)繞組的電阻折算到一次側(cè)的值，X2'為二次側(cè)的漏電抗折算到一次側(cè)的值，它對應(yīng)于二次側(cè)的漏磁通；Rm和Xm的串聯(lián)支路為變壓器的勵磁支路，R7.什么是變壓器的外特性、電壓變化率？答：當(dāng)電源電壓和負(fù)載的功率因數(shù)等于常數(shù)時(shí)，二次端電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律為變壓器的外特性，即U2=f（I2）。電壓變化率是指變壓器一次側(cè)施以交流50Hz的額定電壓，二次側(cè)空載電壓U20與帶負(fù)載后的某一功率因數(shù)下二次側(cè)電壓U2之差，與二次側(cè)額定電壓U2N的比值8.變壓器的鐵損耗和銅損耗和什么因素有關(guān)？答：1）變壓器的鐵損耗PFe。變壓器的空載損耗主要是鐵損耗，即PFe≈P0。變壓器的鐵損耗與磁通密度的幅值的平方成正比，與電源頻率的1.3次方成正比。當(dāng)電源電壓不變時(shí)，變壓器主磁通的幅值基本不變，因此當(dāng)頻率恒定時(shí)，變壓器的鐵損耗只和外加電源電壓的大小有關(guān)。當(dāng)電源電壓一定時(shí)，其鐵損耗基本不變（和負(fù)載大小基本無關(guān)），故稱之為“不變損耗”。29.變壓器的效率在什么時(shí)候最高？答：一般變壓器的最大效率出現(xiàn)在負(fù)載系數(shù)為0.5~0.6時(shí)。10.變壓器的變比如何定義？答：對于單相變壓器，變比為一、二次側(cè)繞組的主電動勢的比，也為一、二次側(cè)繞組匝數(shù)的比。即：k=E對于三相變壓器，變比為一、二次側(cè)繞組的相電動勢