单相变压器T型等效参数计算.
电机学考试试卷及答案四套
电机学考试试卷A卷一、填空题（每空1分共40分）1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而。
2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。
（填增大、减小或不变）3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。
4 在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是波，其主要成分包括基波分量与分量。
在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为波，这是因为其分量不能流通，而主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波；若该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，则主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波。
5 一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，则高压侧激磁阻抗标幺值为；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，若从高压侧做空载实验，则测得的空载损耗应为。
6 一台自耦变压器的额定容量为S aN，变比为k a，则其电磁容量为，效益系数为。
7 两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其相同。
8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。
9 一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组包括个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。
10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。
为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。
11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。
12 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用图。
变压器的参数及其等值电路
Uk2(%)
1 2
Uk12(%) Uk23(%) Uk31(%)
Uk3(%)
1 2
Uk23(%) Uk31(%) Uk12(%)
各绕组电抗 （kW、kV、kVA）
X T1
U
k1 %
U
2 N
100SN
10
(W )
X T2
U
k2%
U
2 N
100SN
10
(W )
X T2
U
k2%
U
2 N
100SN
三、自耦变压器的参数和等值电路
自耦变压器和普通变压器的端点条件相同，二者的短路试
验、参数的求法和等值电路的确定也完全相同。三绕组自耦变
压器的端点条件，如图2-13所示。
.
~
I1
S.
U 1 1
.
U S .
I~ 3
3
3
.
U S .
I2 ~
2
2
.
I1
~
S.
U 1 1
.
U S I ~
.
3
3
3
U S .
.
I2
练习二：SFL1-31500/110：降压变压器，DPk=190kW，DP0， Uk％＝10.
对50%容量绕组有关的短路损耗进行折算后
Pk 1
1 2
( Pk 12
Pk 31
Pk 23 )
1 Pk 2 2 ( Pk 12 Pk 23 Pk 31 )
1 Pk 3 2 ( Pk 23 Pk 31 Pk 12 )
SN S3
2
,
Pk(23)
Pk'(23)
SN S3
变压器的参数和数学模型
第二节变压器的参数和数学模型⏹双绕组变压器的参数和数学模型⏹三绕组变压器的参数和数学模型⏹自耦变压器的参数和数学模型一.双绕组变压器的参数和数学模型⏹阻抗⏹电阻变压器的电阻是通过变压器的短路损耗，其近似等于额定总铜耗。
我们通过如下公式来求解变压器电阻：（MV A）Rt—电阻（欧）•电抗在电力系统计算中认为，大容量变压器的电抗和阻抗在数值上接近相等，可近似如下求解：Uk —阻抗电压（%），Un —额定电压（kV ），Sn —额定容量（MV A ） Xt —电抗⏹导纳⏹电导 变压器电导对应的是变压器的铁耗，近似等于变压器的空载损耗，因此变压器的电导可如下求解：⏹电纳在变压器中，流经电纳的电流和空载电流在数值上接近相等，其求解如下：二.三绕组变压器的参数和数学模型⏹按三个绕组容量比的不同有三种不同的类型：100/100/100、100/50/100、100/100/50⏹按三个绕组排列方式的不同有两种不同的结构：升压结构：中压内，低压中，高压外降压结构：低压内，中压中，高压外•电阻由于容量的不同，对所提供的短路损耗要做些处理 ⏹⏹对于100/50/100或100/100/50首先，将含有不同容量绕组的短路损耗数据归算为额定电流下的值。
例如：对于100/50/100然后，按照100/100/100计算电阻的公式计算各绕组电阻。
2. 电抗⏹根据变压器排列不同，对所提供的短路电压做些处理：一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的三.自耦变压器的参数和数学模型就端点条件而言，自耦变压器可完全等值于普通变压器，但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变压器的额定容量，因此需要进行归算。
❖对于旧标准：❖对于新标准，也是按最大短路损耗和经过归算的短路电压百分比值进行计算。
第二章 电力系统各元件的特性和数学模型一．电力线路的参数和数学模型二．负荷的参数和数学模型第三节 电力线路的参数和数学模型⏹电力线路结构简述电力线路按结构可分为架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等电缆：导线、绝缘层、保护层等架空线路的导线和避雷线导线：主要由铝、钢、铜等材料制成避雷线：一般用钢线1. 架空线路的导线和避雷线❖认识架空线路的标号×××××—×/×钢线部分额定截面积主要载流部分额定截面积J 表示加强型，Q表示轻型J 表示多股线表示材料，其中：L表示铝、G表示钢、T表示铜、HL表示铝合金例如：LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额定截面积为50的普通钢芯铝线。
电机学考试试卷及答案四套..
电机学考试试卷及答案四套..电机学考试试卷A卷一、填空题（每空1分共40分）1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而。
2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。
（填增大、减小或不变）3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。
4 在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是波，其主要成分包括基波分量与分量。
在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为波，这是因为其分量不能流通，而主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波；若该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，则主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波。
5 一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，则高压侧激磁阻抗标幺值为；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，若从高压侧做空载实验，则测得的空载损耗应为。
6 一台自耦变压器的额定容量为S aN，变比为k a，则其电磁容量为，效益系数为。
7 两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其相同。
8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。
9 一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组包括个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。
10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。
为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。
11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。
电力变压器的参数与数学模型
电力变压器的参效与数学模型 2. 3・1理想变压器对于理想变圧器，假定：绕组电阻为寒：因此绕组损耗瑰为零。
铁心鐵导率九是无穷大，所以铁心磁阻为零。
不计漏磁通:即 整个磁通为铁心和一次侧绕组、二次侧绕组相交链的磁通。
不计铁心损耗。
其中.磁场强度、磁感应强度和磁通虽的关系为由于理想变压器铁心磁导率为无限大•则磁阻&近似为零。
(2-18)上式可写为：N 占右二0图2-21为双绕组变压器的示总:图。
(2-49)图2-21中的标记点表示电压E 】和亦 在标记点侧是+极.为同相。
如果图2-21中的其中一个电压极性反向.那么E 】与矗相位相差180°。
匝数比k 定义如下：理想贰相双绕组变压器的基木关系为由推导可得两个关于复功率和阻抗的关系如下。
图2-21中流进一次側绕组的复功率为图2-20双绕组变压器内部结构 图2-21双绕组变压器示总图(2-46) M弘=耳瓦■A气心破#廉；坨 \ 處通穿过的师tu«i wi«)ttM2 (V ：H>fk从安培和法拉第定律知：磁场强度矢量He 为= (2-47)(2-50)(2-51)£ =爲Z ；（2・52） 代入（2-50）和（2-51）S 严即;二姫訊令二即;二鸟 (2-53)可见，流进一次侧绕组的复功率S 】与流岀二次侧绕组的复功率$相等。
即理想变压器没有有功和无功损 耗。
如果阻抗N 与图2・21中理想变压器的二次侧绕组相连.那么 （2-54） 这个阻抗,当折算到一次侧时,为 Zg 辛二毎二刊厂（善）宝(2-55) 因此，与二次侧绕组相连的阻抗N 折算到一次侧，需将Z ：乘以匝数比的平方X 。
2. 3. 2实际双绕组变压器 1.简化条件实际单相双绕组变压器，与理想变压器的区别如下：汁及绕组电阻：诜心磁导率药为有限值：磁通不完全由铁心构成：讣及诜心有功利无功损耗。
图2-22实际笊相双绕组变乐器的等效电路图 电阻R ］串联于图中一次侧绕氷 用于计及该绕组损耗1饥 电抗天］为一次绕组的漏电抗，串联于一次 绕组用于汁及一次绕组的漏磁通。
电机学计算题
I 1* I 2 * I 0 * U 1* 1 36 . 87 Z m*
I 1*
I 2 * rk* =0.0032
I 0*
xk*=0.0548
2*
U
1*
rm*=5.84 xm*=69.1
U
1 . 01 37 . 8 0
17
∴
I
U 3 8 0 0 1 1 Z 5 9 . 5 9 3 1 . 9 9
6 . 3 3 7 3 1 . 9 9
定子电流为
P 3 U I c o s 3 3 8 0 1 1 . 0 4 c o s ( 3 1 . 9 9 ) 6 1 6 2 . 7 ( W ) 1 1 1 1
8
（4）求cos2=0.8 （滞后）时的最大效率。
m
P 0 P k N
6 8 0 0 1 8 0 0 0
0 . 6 1 4 6 4
1
2 6 8 0 0 0 . 6 1 4 6 1 8 0 0 0 2 3 0 . 6 1 4 6 5 6 0 0 1 0 0 . 8 6 8 0 0 0 . 6 1 4 6 1 8 0 0 0
7
(3)求满载cos2=0.8滞后时的电压变化率及效率。
ur cos x sin k * k * 2 2
0 .321 0 .85 .48 0 .6 3 .54 %
∴
U 1
U 2 U 2N
p p 0 kN [ 1 ] 100 % 99 . 3 % cos p S N 2 p 0 kN
浅析T型等效电路以及叠加定理理论
浅析T型等效电路以及叠加定理理论在当前的电力系统剂量现场检验工作当中可能发现这样一种情况：即系统内部有关电流互感器装置所对应的二次回路接线处于异常状态，但二次回路的错误接线并没有诱发二次开路方面的问题。
这种特殊的错误接线情况使得有关功率表达式的分析往往不够精准与科学。
故而，本文在引入电流互感器T型等效电路以及叠加定理的条件下，对线性电路中存在的错误接线问题进行了分析与研究，具体分析如下：1、T型等效电路以及叠加定理理论分析对于一個正常运行的店里系统而言，在将副边各个物理量归算至原边的状态下，能够将原有的电路系统转化并处理为T型等效电路。
归算的关键在于：实现对二次侧绕组匝数与一次侧绕组匝数的合理转变，但转变过程当中剔除了对一次侧绕组与二次侧绕组对应电磁关系的影响。
对于电流互感器而言，T型等效电路作用之下能够充分反映变压器所对应的电磁关系，准确的代表实际的变压器。
在应用于对电流互感器相关参数变量的计算中，具有准确性高以及计算步骤简单的优势。
而从叠加定理的角度上来说，对于一个完整的线性线路而言，任一支路上所流过的电流或电压都可以视作：电路当中独立电源在作用于电路的情况下，该支路所产生电流或者电压的叠加代数和。
换句话来说，在电路存在唯一解的基本情况下，线性电阻电路当中任意结点位置的支路电压或电流都可以既定参数叠加的方式表示。
故而，可应用各个电源作用效果的叠加处理，获取电路的实际运行状态，确保计算的方便与有效。
2、错误接线分析中对电流互感器T型等效电路以及叠加定理的应用例如（如图1），在配有3*低压电流互感器装置以及1*三相四线多功能电能表装置的情况下，发生二次回路接线错误且未造成二次开路的接线异常现象，直接进行功率表达式分析的难度比较大。
故而，建议在此情况下，充分利用电流互感器T型等效电路的相关原理对本问题进行分析。
需要注意的一点是：由于在整个电力系统当中，电流互感器装置所对应的一次电流大小仅受到客户负荷水平的影响，故而在将一次电流换算值二次侧数值的过程当中，二次回路的运行状态不会对换算数值产生影响。
变压器的等效电路及相量图
变压器等效电路的改进方法
01
考虑变压器绕组电阻、漏抗和励磁阻抗的影响，对等效电路 进行修正。
02
根据实际测试数据，对等效电路中的参数进行校准和优化。
03
采用更为精确的数值计算方法，如有限元法或有限差分法， 对变压器进行建模和分析。
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变压器等效电路的分类
根据变压器的种类和用途，等效电路 可分为单相变压器等效电路、三相变 压器等效电路、自耦变压器等效电路 等。
根据等效电路的复杂程度，可分为简 单等效电路和详细等效电路。简单等 效电路适用于初步分析和计算，而详 细等效电路适用于精确分析和计算。
02 单相变压器等效电路
单相变压器等效电路的构成
通过相量图可以方便地分析三 相变压器的运行状态，包括正
常状态和故障状态。
04 变压器等效电路的应用
在电力系统分析中的应用
01
变压器是电力系统中的重要设 备之一，其等效电路可以用于 分析电力系统的稳定性、暂态 过程和保护配置。
02
通过变压器的等效电路，可以 计算电压、电流和阻抗等电气 量，从而评估电力系统的性能 和安全。
02
匝数比
匝数比是变压器一次侧和二次侧的匝 数之比，它决定了电压和电流的比例 关系。
03
相位偏移
相位偏移表示变压器输出电压和电流 相对于输入电压和电流的相位差。
三相变压器等效电路的参数计算
电阻
01
电阻是变压器等效电路中最重要的参数之一，可以通过变压器
的短路试验来测量。
电感
02
电感是变压器等效电路中一个重要的元件，可以通过变压器的
电机学习题集变压器题库及答案
电机学习题集变压器题库及答案变压器9－3 为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和时，空载电流各成何种波形？为什么？9－4 试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。
9－5 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？9－6 变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化10％，试问对和的影响怎样？如果仅将外施电压变化10％，其影响怎样？如果仅将频率变化10％，其影响又怎样？9－8 一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
试问对激磁电流，铁哈，漏抗，电压变化率有何影响？9－13 将一台1000匝的铁心线圈接到110伏，50赫兹的交流电源上，由安培表的读数得知，，把铁心抽去后电流和功率为100A和10kw。
假设不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数、等效电路和矢量图（用同一尺寸画）（2）磁化电流和铁耗电流；（3）两种情况下的相同最大值。
9－14 有一台单相变压器，额定容量KVA，原副边额定电压伏，赫兹。
原副线圈的电阻及漏抗为欧，，，。
试求：（1）折算到高压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（2）折算到低压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（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及其分量，。
（5）求满载及超前等三种情况下的电压变化率并讨论计算结果。
9－15 一台单相变压器，已知，，，，，，，，，当滞后时，副边电流，。
试求：(1) 用近似T形等效电路和简化等效电路求，并将结果进行比较(2) 画出折算后的矢量图和T形等效电路。
9－16 一台单相变压器，，，，空载及短路实验的结果如下：实验名称电压（伏）电流（安）功率（W）电源加在空载 6300 10.1 5000 低压边短路 3240 15.15 14000 高压边试计算（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定，（2）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分量；（4）满载及滞后时的电压变化率及效率（5）最大效率。
变压器的基本方程和等效电路
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9
单相变压器：
I1NU S1N N,
I2NU S2N N
三相变压器：
I1N
SN , 3U 1N
I2N
SN 3U 2N
额定频率 f N 我国的标准工频规定为50赫(Hz)。
此外还有额定效率、额定温升。
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2-2 变压器的空载运行
变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载 电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行。
铁心线圈的串联等效电路
激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参
数;
Xm
X
RF2 e RF2 eX2
激磁电阻：是表征铁心损耗的一个等效参数。
Rm
RF
eRF2
X2 eX2
激磁阻抗： ZmRmjPPXTm课件整理
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2-3 变压器的负载运行
变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接到 负载阻抗Z L 时，二次绕组中便有电流流过，这种 情况称为变压器的负载运行，如图2—8所示。
按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两 种。
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4
心式变压器:
结构 心柱被绕组所包围，如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图2—2所示。
特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
N 2i2
磁通
1
2
感应电动势
e1
L1
d1i dt
d e1 N 1 dt
e2
N2
d dt
e2
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变，因此励磁磁动势不变， F0 F0
F0 I01.5N1 ， F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变，因此励磁磁动势也不变：
F0 F0
F0 N0I0 ， 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ，
2I0
|
Zm
|
答：励磁电抗 X m 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁
阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此 X m 的值很大．此外，铁心的磁导率不 是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁 电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验 时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电 抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即 负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．
电气自动化专业电机学试题
电机学习题集第一章变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？1-2 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？1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？1-6变压器原、副方和额定电压的含义是什么？1-7 有一台D-50/10单相变压器，VUUkVASNNN230/10500/,5021==，试求变压器原、副线圈的额定电流？1-8 有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN，d接线，kVUUNN5.10/220/21=，求①变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。
第二章单相变压器运行原理及特性2-1为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？2-2变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？2-3 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？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无论对电网和用户均不利？2-4为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？2-5 一台220/110伏的单相变压器，试分析当高压侧加额定电压220伏时，空载电流I0呈什么波形？加110伏时载电流I0呈什么波形，若把110伏加在低压侧，I0又呈什么波形? 2-6 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，它们是否是常数？当电源电压降到额定值的一半时，它们如何变化？我们希望这两个电抗大好还是小好，为什么？这两个电抗谁大谁小，为什么？2—7 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，为什么空载电流I0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？2—8 一台380/220伏的单相变压器，如不慎将380伏加在二次线圈上，会产生什么现象？2—9一台220/110伏的变压器，变比221==NNk，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？2-102-10变压器制造时：①迭片松散，片数不足；②接缝增大；③片间绝缘损伤，部对变压器性能有何影响？2-11变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？2—12 如将铭牌为60赫的变压器，接到50赫的电网上运行，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？2-13变压器运行时由于电源电压降低，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁阻抗、铁损和铜损有何影响？2-14两台单相变压器，V U U N N 110/220/21=，原方匝数相同，空载电流II I I I 00≠，今将两台变压器原线圈顺向串联接于440V 电源上，问两台变压器二次侧的空载电压是否相等，为什么？2-15变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？2-16变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？2-17试绘出变压器“T ”形、近似和简化等效电路，说明各参数的意义，并说明各等效电路的使用场合。
电力变压器的等值电路及参数计算
100（高）/ 50（中）/100（低）
三绕组变压器的额定容量：三个绕组中容量最
大的一个绕组的容量 。
13
➢ 电阻和电抗的计算
依次测得：
PS 1 2
PS 13
PS 23
U S 1 2 %
U Sห้องสมุดไป่ตู้13 %
U S 2 3 %
三绕组变压器的短路试验
BT
2 10 3 (S)
100 U N
三绕组变压器的空载试验
20
例3-2所得等值电路
❖负值都出现在中间位置的绕组上，实际计算中通
常做零处理。
21
3、自耦变压器
➢ 自耦变压器的连接方式和容量关系
三绕组自耦变压器
U1-高压，U2-中压，U3低压
22
➢ 自耦变压器的电磁关系
❖ 高压与低压的关系与普通变压器一样
百分数的折算公式为：
SN
U S13 % U 'S13 %
SN3
SN
U S 23 % U 'S 23 %
SN3
25
➢自耦变压器的运行特点
❖ 当自耦变压器电压变比不大时（<3:1），其经济
性才较显著。
❖ 为了防止高压侧单相接地故障引起低压侧过电压，
中性点必须牢靠接地。
❖ 短路电流较大，需考虑限流措施。
5
Ps U
RT
()
1000S
2
N
2
N
Us % U2N
XT
()
100 SN
Ps : kW
注意：公式中各参数的单位。 S N : MV A
U N : kV
变压器习题
变压器习题一、单选题1.变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为（）A.主要为铜损耗B.主要为铁损耗C. 全部为铁损耗D. 全部为铜损耗2.一台单相变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（）A.减小B.不变C.增加D.不确定3.型号为SL—800/10 ，表示为（）A.此变压器的额定容量为800VA，高压边额定电压为10KVB.此变压器的额定容量为800KVA，高压边额定电压为10VC.此变压器的额定容量为800KV A，高压边额定电压为10KVD.此变压器的额定容量为800V A，高压边额定电压为10V4.电力变压器油枕的作用是（）A.为器身散热B.防止油箱爆炸C.使油箱内部与外界空气隔绝，在温度变化时对油箱内油量起调节作用D.便于观察油箱内油量的大小5.变压器一次绕组、二次绕组虽无直接的电路联接关系，但有磁路的连接，所以负载运行时，（）A.一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流也随着减小或增大B.—次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流不改变C.一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流的变化不确定D.一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流也随着增大或减小6.单相变压器的主磁通的幅值（A. B.C. D.7.下面关于单相变压器空载运行的描述中, （）是错误的A.空载运行是指变压器一次侧接电源，二次侧开路的运行状态B.空载运行是指变压器一次侧接电源，二次无电流的运行状态C.空载运行是指变压器一次侧接电源，二次侧短路的运行状态D.空载运行是指变压器一次侧接电源，二次侧不接入负载的运行状态8.变压器做空载实验所测得的空载功率可以认为（）A.主要为铜损耗B.主要为铁损耗C. 全部为铁损耗D. 全部为铜损耗9．将变压器高、低压绕组同心地套在铁心柱上叫作（）A 铁心绕组B . 同心式绕组C交迭式绕组 D.波式绕组10.三相变压器的额定容量SN=（）A.C.11. 为了（B.D.）变压器的励磁电流,铁心回路不能有间隙A. 减小B.不改变C. 增加D.不确定12.三相变压器的额定容量SN=（）A. B.C. D.13.三相变压器的的联结组别为Y, yO表示为（）A. 此变压器的一次绕组为星型联结，二次绕组也为星型联结B.此变压器的一次绕组为三角型联结，二次绕组也为三角型联结C.此变压器的一次绕组为星型联结，二次绕组为三角型联结D.此变压器的一次绕组为三角型联结，二次绕组为星型联结14.将变压器高、低压绕组同心地套在铁心柱上叫作（）A 铁心绕组B . 同心式绕组C.交迭式绕组D. 波式绕组15. 电力变压器负载增加时，其铜耗（）A. 不变B. 增大 C . 减小 D.无法确定16.变压器一次绕组、二次绕组虽无直接的电路联接关系，但有磁路的连接，所以负载运行时，（）A. 一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流也随着减小或增大B.—次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流不改变C.一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流的变化不确定D.一次绕组电流增大或减少的同时，二次绕组电流也随着增大或减小17.变压器铭牌上标出的额定容量是指变压器的额定（）A.有功功率B无功功率C.视在功率D.复功率18.在其它条件不变的情况下，变压器的空载磁通势和一次侧磁通势、二次侧磁通势间的关系是（）A. B.C. D.19.变压器的负载增加时，其铜耗（）A.增大B.不变C.减小D.无法确定20.在其它条件不变的情况下，变压器负载运行时，如果负载电流减小，则铁心中的主磁通将（）A.减弱B.不变C.增强D.无法确定21．（）说法是错误的）加电A. 变压器是一种静止的电气设备B. 变压器用来变换电压C. 变压器可以变换电流D. 变压器可以变换频率22. 三相变压器的的联结组别为 Y ，d7 表示为（ ）A. 此变压器的一次绕组为星型联结，二次绕组也为星型联结B. 此变压器的一次绕组为三角型联结，二次绕组也为三角型联结C. 此变压器的一次绕组为星型联结，二次绕组为三角型联结D. 此变压器的一次绕组为三角型联结，二次绕组为星型联结23. 一台三相变压器的联结组别 YN , d11，其中“11表示变压器的低压边（A . 线电动势相位超前高压边线电动势相位3300B . 线电动势相位滞后高压边线电动势相位3300C. 相电动势相位超前高压边线电动势相位3300D. 相电动势相位超前高压边线电动势相位330024. 变压器空载运行是指变压器低压侧的绕组（ ）A.短路B.开路或短路C.开路D.不确定 25. 为了提高测量精度和选择测量仪表时方便, 变压器的空载实验通常在 （压A. 高压边B. 高低压两边C .低压边 D.不确定26.变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为（）A.主要为铜损耗B.主要为铁损耗C. 全部为铁损耗A. 接线图相同，相量图不同C. 接线图不同，相量图相同B. 接线图相同，相量图也相同D.接线图不同，相量图也不同4．变压器负载运行时，若负载增大，其铁损耗将5.变压器短路实验时，短路电流Ish 应___________ ，铜损耗将________________ 。
《电机学》课后答案-第五版（汤蕴璆）
《电机学》课后答案-第五版（汤蕴璆）第⼀章磁路电机学1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的⼏何形状（长度、⾯积）和材料的1-2 铁⼼中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产⽣的，它们各与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁⼼的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产⽣交变的电场，在铁⼼中形成环流（涡流），通过电阻产⽣的损耗。
经验公式。
与材料的铁⼼损耗系数、频率、磁通及铁⼼重量有关。
1-3 图⽰铁⼼线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁⼼厚度为0.025m （铁⼼由0.35mm 的DR320硅钢⽚叠成），叠⽚系数（即截⾯中铁的⾯积与总⾯积之⽐）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间⼼柱的磁通为Wb ，不计铁⼼的磁位降时所需的直流励磁电流；(2) 考虑铁⼼磁位降时，产⽣同样的磁通量时所需的励磁电流。
解：磁路左右对称可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:V fB C p nmh h =G B f C p mFe h 23.1≈4105.7-? ∴铁⼼、⽓隙截⾯(考虑边缘效应时，通长在⽓隙截⾯边长上加⼀个⽓隙的长度；⽓隙截⾯可以不乘系数) ⽓隙长度铁⼼长度铁⼼、⽓隙中的磁感应强度(1) 不计铁⼼中的磁位降：磁势(2) 考虑铁⼼中的磁位降：铁⼼磁位降1-4 图⽰铁⼼线圈，线圈A 为100匝，通⼊电流1.5A ，线圈B 为50匝，通⼊电流1A ，铁⼼截⾯积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
2422109.293.01025.1025.0m m A A --?===δm l 41052-?==δδA A l H F F I500105100.146==?==-δδδA A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正⽐，设PQ 段的磁1-5 图⽰铸钢铁⼼，尺⼨为左边线圈通⼊电流产⽣磁动势1500A 。
电机及拖动基础_试卷和答案3
《电机与电力拖动基础》试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下转速和电磁转矩的关系。
2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动。
3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。
4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。
5、当变压器负载（φ2>0˚）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗P Fe减小。
6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。
7、当s在 0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。
8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。
根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
3. 电力拖动系统是由电动机拖动机械机构工作的系统。
4. 直流电动机的励磁方式包括他励、并励、串励和复励，其中他励直流电动机更适合于电动机控制的场合。
5. 电机绕组有两种形式，分别为叠绕组和波绕组。
使用于高电压的为波绕组，使用于大电流的为叠绕组。
6. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。
7. 直流电机在主磁极之间常安装换向极改善换向。
换向极的位置恰好也是几何中性线的位置。
8. 从机械特性上看，第一象限为电动机的正向电动状态，第四象限为电机的反向制动状态。
9. 他励直流电动机的机械特性为硬特性，串励直流电动机的机械特性为软特性。
（硬、软）10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车 10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车情况。
情况。
11.一台三相变压器的变比为相电压之比。
12.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，折合到二次侧后大小为1Ω。
电机与拖动第四节变压器的基本方程等效电路和相量图
电机与拖动上节课第三节变压器的负载运行1111U E I Z =−+ 2222U E I Z =−一、变压器的基本方程第四节变压器的基本方程、等效电路和相量图•基本方程式组•按照方程的类别列1U 1I mφ 2I 2U 1E 2E 1E σ2E σ•原端电压方程式•副端电压方程式•原副端电势联系•原副端磁势联系•激磁方程•负载方程•六个基本方程式111122221212122/1mm m LU E I Z U E I Z EE k I I I k E I Z UI Z =−+=−=+=−== 1U •已知：，Z 1，Z 2，k ，Z m ，Z L•求解：I 1, I 2, E 1, E 2, I m , U 2•正好可以求出来唯一解二、归算1U 1I mφ 2I 2U 1E 2E 1E σ2E σ目的：-原来的电路复杂，想办法去掉变压器→纯电路问题方法：-线性变换-用一个假想的和原方匝数N 1 一样的绕组N 2´代替N 2原则：-电磁本质不变-磁势，磁通，功率………归算过程：-注意归算前匝数N2，归算以后：'21N N=.''2222N I N I=（1）电流-磁势不变（2）电势-磁通不变（3）电阻-有功功率不变.'221I Ik=2..'12E E k E== ()E N∝22''2222I r I r=2'22r k r='222x k x σσ='222Z k Z =（4）漏抗-无功功率不变-可以有多种方法理解（5）漏阻抗2x Nσ∝.''22221,E k E I I kσσ==（1）物理概念（2）电势电流（3）量纲：与电阻相同'''222Z r xσ=+..''2222U I U I =.'22U kU =.2.2L U Z I =（6）负载电压-输出功率不变（7）负载阻抗-根据定义'2LLZ k Z =...1111U E I Z =−+..''''2222U E I Z=−...'12m I I I=+..'12E E=..1m mE I Z −=..'''22LU I Z =k 归算匝数归算系数原匝数=21k k k 电压、电势归算值实际值 电流 阻抗⎧⎪⎪⎪⎪⎪=×⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩•其中： 归算以后的方程式：三、变压器的等值电路1N 1U 1I 1E 1Zm Z'2I '2Z '2E A BDC'2N'2U 采用逐步简化的方法k=1 的理想变压器1U 1I 1Z m Z'2I '2Z '2U 1、T 型等值电路1U 1I 1Z m Z-'2I '2Z-'2U d Z1、T 型等值电路1、T型等值电路命名的方法，拿掉电源和负载的拓扑命名法注意正方向的调整验证了副端感性负载的去磁效应性质，即有负载后必须增大电流才能维持磁通不变从能量上讲，验证了副方能量肯定来自原方，可以画出能量图..11dU I Z =121211''111()''md L m L Z Z Z Z Z Z Z Z Z =+=++++¾等效阻抗：¾优点：物理意义清楚¾缺点：并联支路多求解麻烦1U 1I 1Z m Z-'2I '2Z -'2U d Z11m m mE U I Z Z =≈1Z •很小2、Г型等值电路•可以移出励磁回路，误差在允许范围内1U 1I 1Z m Z-'2I '2Z-'2U '12''12LU I Z Z Z −=++电力变压器中电流↑↑，相对地I m 的比例更小 略去不计1U 1I 1Z-'2I '2Z -'2U 1U 1I =-'2I kZ '2U −3、最简化等值电路'1112'''12L k LU U I I Z Z Z Z Z =−==+++'12k Z Z Z=+k k kZ r jx =+¾定性分析时常用¾短路参数的概念¾定义短路阻抗： 物理意义（2）短路阻抗对负载来说，相当于变压器的“内阻”（1）由于很小，所以变压器稳定短路时电流↑↑3、最简化等值电路'12k r r r=+'12k x x x σσ=+第一部分电机原理第三章变压器四、相量图1、画相量图的依据（2）不同量之间的相位关系，如电势和磁通（1）基本方程式组：相量之间的关系，如何叠加（3）不同元件的电压和电流的关系-电阻、电容、电感-相位角，电阻时=0，电容时<0、电感时>0（4）基本相量关系--11,I jI jI E E −如和和-2、T 型等值电路的相量图2I 2U 2cos ϕ.1U .1I 最常见的，已知，，求： 步骤：（1）按比例画出，，-依据：'2U 2ϕ'22/I I k='22U kU ='2I'2U '2I2、T型等值电路的相量图（2）求出来，，，并按比例画出-依据：2..''''222...'''''22222E U I Z U I r j I x=+=++.1E −'21E E =.'2E .1E （3）求-方向：超前E 1相量90 度-大小：4.44公式.mΦ'2U'2I ''22I r ''22jI xσ'21E E = mφ 1E −2、T型等值电路的相量图（4）求I m 相量-方向：-大小：1m mr tgx α−=1m mE I Z =...'12()m I I I =+−（5）求I 1相量-依据：'2U '2I '21E E = mI '2I− 1I mφ 1E − ''22jI x σ''22I r2、T型等值电路的相量图（6）求U 1相量-依据：..1111..11111U E I Z E I r j I x =−+=−++'2U '2I''22I r''22jI xσ'21E E = mI '2I − 1I mφ 1E − 11I r 11jI x σ1U3、对应简化等值电路的相量图方程：...'112kU U I Z =−+12I I ′=− 2U ′− 1kI r 1kjI x 1U 2ϕ1U 1I =-'2I kZ '2U −五、变压器的分析方法比较¾基本方程式组-原始；准确-定量计算¾等值电路-简化；场→路，-定量计算、定性分析¾相量图-对应于等值电路-定性分析思考问题：1、变压器为什么要采用归算的方法处理？归算完了以后计算结果会不会有误？2、何时可以用最简化等效电路计算？。
电机与拖动基础模拟题及参考答案
《电机与拖动基础》一、填空题（每题2分，总共36分）1、并励直流电动机改变转向的方法有 。
2、直流电机单叠绕组的并联支路对数为 。
3、并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将 。
4、一台50HZ 的三相电机通以60 HZ 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。
5、当三相异步电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
6、三相交流绕组产生的磁动势的性质是 ，其特点是幅值的大小 、转速的大小为 、转向是由 决定的、当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至 。
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻'-2)1(R ss 上所消耗的电功率应等于 。
8、同步发电机并网的条件是：（1） （2） ；；（3） ；。
9、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 之间的夹角。
10、通过 和 实验可求取变压器的参数。
11、并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
12、直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。
13、一台三相电力变压器N S =560KVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。
14、他励直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。
15、三相异步电动机转速为n ，定子旋转磁场的转速为n ，当n ＜n 是 运行状态；当 n ＞n 是 运行状态；当 n 与 n 反向时是 运行状态。
16、三相同步发电机通过调节 可调节有功功率。
17、变压器由空载到负载，其主磁通φ 的大小 。
18、同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应。
变压器的基本方程式、等值电路与相量图-折算
例5-1
折算后的等值电路
“T”型等效电路
“Γ”型等效电路
简化等效电路 4
U U
1 2
E 1 z 1 I1 E 2 z 2 I 2
E 1
N E
1 1
E 2
I1
zm N N1 N2
I
2
m
I
2
k
N 1 I m
?
U
U
I1
1 E 1 2 E 2 z I2 Im
z 2
1 I1 I 2
折算的原则：
折算前后要保证电磁关系不变，即： （1）折算前后的磁势应保持不变； （2）折算前后的电功率及损耗应保持不变。
(一)电压折算 (把 折E 2 算的和 一E 1样)
E2
N1 N2
E2
kE2 E1
E2 kE2
(二)电流折算 (保证磁势不变)
U2 kU2
N1I2 N2I2
I2
N2I2 N1
1 k
1
5.5.2变压器负载运行的等值电路
根据前边的基本 方程式可以进行变压 器的各种分析计算， 但计算相对繁琐。工 程中一般转换为等效 电路，代替实际的变 压器。
等值电路原、副方在电气上是相互独立的。为了简化计 算，通常将副方的绕组匝数由N 2提升至N 1 ，这样二次侧的
各物理量均将发生相应的变化，这一过程又称为折算。 2
I2
(三)阻抗折算 (保证能量传递关系不变,包括有功和无功)
有功
r2I22 r2I22
r2
r2I22 I22
k2r2
无功
x2I22 x2I22
x2
x2I22 I22
k2x2
z2 k2z2