习题课1—磁路和变压器--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版).ppt

电机学习题课,*,Electric Machinery,磁路和变压器,刘航航,电机学习题课,2009,年,11,月,6,日,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,2,1-8,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：由题可知，,合成磁动势,注意作图标明方向,3,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。,4,当两个电流同时作用时，,注意：此处的,F,PQ2,包括了,R,3,上的磁压降以及磁动势,F,2,两部分，所以等式右端为零。,5,2-1,空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素？,空载时,U,E,1,=4.44,f,N,1,m,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,I,2,流过，同理一次绕组中的电流将由空载时的,I,0,变为负载时的,I,1,由于一次绕组的漏抗压降,I,1,Z,1,很小，负载时仍满足公式,U,E,1,=4.44,f,N,1,m,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,6,2-2,一台,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,7,对于铁耗,对于漏抗,8,2-3,一台,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,E,1,=0,，一次电流将由欧姆定律决定，等于,U,1,/R,1,，其中,R,1,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。,9,2-5,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,10,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，,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。,11,2-10,什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。,12,13,U,2,U,1,I,1,I,2,I,m,E,1,=E,2,（,2,）用,T,型等效电路计算,14,15,用简化等效电路计算,U,2,U,1,I,1,I,2,16,经过比较可见两者差别很小。,T,型等效电路,21274.3-177.3V,54.58 142.1A,简化等效电路,21271.9-177.2V,53.43 143.2A,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,17,三相电压的关系,A,B,C,X,Y,Z,A,B,C,X,Y,Z,A,B,C,X,Y,Z,U,AB,U,AB,U,AB,U,A,U,B,U,A,U,C,U,B,U,C,UA,U,B,U,C,18,2-18,判断联结组的组别,(1),U,A,A,B,U,B,C,U,C,U,AB,U,BC,U,CA,Y,d7,19,2-18,判断联结组的组别,(2),U,A,A,B,U,B,C,U,C,U,AB,U,BC,U,CA,Y,d7,20,2-19,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,P,0,和,P,k,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,P,0,和,P,k,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,I,0,和功率,P,0,，进而计算激磁支路参数,R,m,，,Z,m,，,X,m,。,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,I,k,和功率,P,k,，,进而计算短路参数,R,k,，,Z,k,，,X,k,。,21,22,23,当第一台变压器达到额定负载时，即,S,1,*,=1,时,24,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,e,c,1,和,e,c,2,，,则应有（）,(A),e,c,1,e,c,2,(B),e,c,1,e,c,2,(C),e,c,1,=,e,c,2,(D),无法确定,答案：,C,25,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（,）,(A),增大,(B),减小,(C),不变,(D),无法确定,答案：,B,26,3.,变压器的,R,k,、,X,k,、,R,m,、,X,m,各代表什么物理意义？磁路饱和是否对,R,m,、,X,m,有什么影响？,27,28,4.,变压器的其他条件不变，在下列情况下，,X,1,，,X,m,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%,29,30,31,32,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,33,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,34,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,35,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,36,选择题,变压器运行时的电压变化率（,）,(,A),与负载大小有关,(,B),与负载性质有关,(C),与负载的大小和性质都有关,(D),与负载大小和性质都无关,答案：,C,37,选择题,变压器带额定容量负载运行时，其效率（,）,(,A),是一个定值,(,B),不是一个定值,(C),与负载的性质有关,答案：,C,38,谢 谢！,39,