变压器的主磁通与漏磁通
《电机学》习题解答(吕宗枢)09章.docx
第 9 章思考题与习题参考答案9.1试比较异步电动机中主磁通和漏磁通的区别。
答: 主磁通是由基波旋转磁动势产生的基波旋转磁通,它经主磁路(定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心)而闭合。
其穿过气隙而同时交链定子、转子绕组,并分别在定子、转子绕组中产生感应电动势。
转子感应电动势产生的转子电流与定子磁场相互作用产生电磁转矩,驱动转子旋转,异步电动机从而实现将定子侧的电能传递给转子并转换成机械能输出。
因此,主磁通起能量传递和转换的媒介作用。
漏磁通不穿过气隙,它只与自身绕组相交链。
漏磁通包括槽部漏磁通和端部漏磁通。
另外由高次谐波磁动势所产生的高次谐波磁通虽然穿过气隙,但是对转子并不产生有效转矩,与槽部漏磁通和端部漏磁通具有同样的性质,所以也将其作漏磁通处理,称为谐波漏磁通。
由于漏磁通路径磁阻很大,因此它比主磁通小很多。
漏磁通仅在绕组上产生漏电动势,起电抗压降作用,不参与能量传递和转换。
9.2和同容量的变压器相比,为什么三相异步电动机的空载电流较大?答:变压器的主磁路由铁心构成,其磁阻很小,建立一定的主磁通所需要的磁动势很小,即励磁电流很小,通常为额定电流的2%~ 10%。
异步电动机的主磁路除了定、转子部分为铁心外,还有两段空气隙,这使得主磁路的磁阻很大,建立一定的主磁通所需要的磁动势就很大,即励磁电流很很大,通常为额定电流的20%~ 50%。
所以和同容量的变压器相比,三相异步电动机的空载电流较大。
9.3增大异步电动机的气隙,对空载电流、漏抗有何影响?答:增大异步电动机的气隙,主磁路磁阻增大,励磁电抗减小,空载电流增大。
气隙增大后,漏磁面积增加,单位电流产生的漏磁通增加,漏抗增大。
9.4异步电动机空载和负载时的气隙主磁通是否变化,为什么?答:主磁通几乎不变化。
虽然异步电动机空载运行时,气隙主磁通仅由定子励磁磁动势F0产生,而负载运行时,气隙主磁通由定子磁动势F1和转子磁动势 F2共同产生,但是因为外施电压U 1不变,根据U1 E1 4.44 fNk w1可知,空载和负载时的主磁通基本是同一数值。
电机学复习题及答案
一、填空题1.变压器中的磁通按照性质和作用的不同,分为__主磁通__和 漏磁通 ,其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。
2.他励直流电动机常用的调速方法有:_ 改变电枢回路里的串联电阻 ; 减小气隙磁通φ ;改变电枢端电压U 。
3.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有 定子串接电抗器起动 ; Y —∆起动 ; 自耦减压起动 。
4.三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。
5.异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到____80%__________,临界转差率___不变_______,负载不变时,电机的转速将___降低_______。
6.直流电动机常用的调速方法有: 电枢 控制和 磁场 控制。
7.变压器负载运行时, 二 次电流的大小决定着 一 次电流的大小。
8.削弱齿谐波电动势的方法有 斜槽 、 分数槽(半闭口槽) 以及其它措施。
9.单相绕组的磁动势是 脉动 磁动势;对称三相绕组的磁动势为 旋转 磁动势。
10.三相感应电动机的调速方法有:改变转差率调速、 改变电压 调速、变频 调速。
11.变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行,原因是___安全和仪表选择方便 。
短路实验选择在高压侧 压侧进行,原因是 安全和仪表选择方便 。
12.一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10,则将二次绕组进行归算后,归算前后的二次侧电阻之比为 1:100 ;归算前后的二次侧磁势之比是 1:1 。
13.并励直流发电机自励的三个条件是 有剩磁 、 剩磁与励磁方向相同(电枢和励磁绕组接法正确) 、 励磁电阻小于临界电阻 。
14.一台直流发电机,其电势和端电压的大小关系是 E>U 。
15.三相感应电动机转子转速为n ,定子旋转磁场的转速为n S , 极对数为p ,则定子电流的交变频率为60s n p _ ;转子电流的交变频率为 ()60s n n p - 。
二、选择题1、两相对称绕组通以两相对称电流,将产生( A );三相感应电机通以三相对称电流,若一相绕组断线(绕组无中线),将产生脉振磁场。
电机学 (牛维扬 李祖明)第二版 第2章答案
第二章习题解答(Page 39~42)2-1变压器主磁通和漏磁通有何不同?在等效电路中如何体现它们的区别?【解】区别有:①磁通路径不同。
主磁路是闭合的铁心,漏磁路主要由非磁性介质构成,因此,主磁路导磁性能好,主磁通占总磁通的绝大部分,通常在90%左右,故被称为主磁通;漏磁路导磁性能差,漏磁通幅值小,它占总磁通的份额一般不到10%。
②匝链的绕组不同。
主磁通同时匝链(即穿越绕组的线匝)一、二次绕组,而某侧漏磁通仅与该侧绕组自身匝链,这是二者的本质区别。
③受负载影响不同。
主磁通幅值几乎不随负载变化,而漏磁通幅值随负载增加而增大。
在变压器等效电路中,第一个区别用电抗大小来表示,主磁通对应的激磁电抗x m 数值大,漏磁通Φ1σ、Φ2σ对应的一、二次漏抗x 1σ、x 2σ数值较小;第二个区别用电抗位置来表示,x 1σ、x 2σ分别处在一次绕组回路和二次绕组回路中,x m 则处在一、二次绕组的公共回路中;第三个区别表现在电动势大小(图中实际为电抗电压)是否受负载影响,其中,由于I 0基本不随负载变,故电抗压降E 1≈I 0x m 也就不变;I 1和I 2随负载增大而增大,故电抗压降E 1σ=I 1x 1σ和E 2σ=I 2x 2σ就随之增大。
2-2某台单相变压器,220/110V ,若错把二次侧(110V 侧)当成一次侧接到220V 交流电源上,主磁通和激磁电流将如何变化?若将直流电源220V 接在一次侧,会出现什么问题?典型分析过程如下:⑴首先用式分析铁心中主磁通Φm 变化情况。
可见,影响Φm 大小的因素有m 111fN 44.4E U Φ=≈一次绕组匝数N 1、电源的电压U 1和频率f 。
其中,频率,k 为常数。
3.⑵再用式分析磁密B m p Fe 。
A B m m =Φ⑶然后用式和变压器空载特性(也称磁化曲线)分析磁路中磁场强度H m 和导磁率μm m H B µ=变化情况。
三者关系为:若B m 增大,则H m 增大而μ减小;若B m 减小(↓),则H m 减小而μ增大(↑)。
变压器漏磁通表达式
变压器漏磁通表达式1.引言1.1 概述概述部分应包括对变压器漏磁通表达式这一主题的简要介绍,可以涵盖以下内容:变压器是电力系统中常见的电力设备之一,它用于将输电线路输送的高压电能变换为适合分配和使用的低压电能。
变压器在电力系统中发挥着至关重要的作用,其中包括将电能从发电厂输送到用户的过程中所产生的各种损耗,其中最重要的是铁损耗和铜损耗。
其中铁损耗是指变压器中磁场对铁芯材料产生的损耗,而铜损耗则是指通过变压器的电流在导线内产生的热量。
然而,在实际的变压器工作过程中,还会产生一种称为漏磁通的情况。
漏磁通是指磁场未完全集中在铁芯中,而经过了周围的空气或其他非磁性材料。
由于周围空气或其他非磁性材料的磁导率远远小于铁芯材料的磁导率,这些漏磁通会导致变压器的能量损耗和温升,从而影响变压器的效率和性能。
为了有效地分析和计算变压器中的漏磁通,我们需要建立相应的数学表达式。
这些表达式可以描述漏磁通的大小和分布,以及其对变压器性能的影响。
一般来说,变压器漏磁通表达式可以通过电磁场理论、磁路分析和磁通平衡等方法来推导和求解。
本文将重点介绍变压器漏磁通表达式的研究和应用。
首先,我们将对变压器漏磁通的定义和作用进行详细阐述,为后续内容的理解和分析打下基础。
接下来,我们将介绍变压器漏磁通表达式的推导和求解方法,包括磁通平衡方程和漏抗等的应用。
最后,我们将总结变压器漏磁通表达式的研究成果,并展望其在变压器设计和运行中的应用前景。
通过对变压器漏磁通表达式的深入研究和应用,我们可以更好地理解变压器的工作原理和性能特点,从而为变压器的设计和优化提供可靠的理论依据。
此外,对变压器漏磁通的研究还可以为电力系统的稳定运行和能源效率提升提供技术支持。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本篇文章主要分为三个部分:引言、正文和结论。
在引言部分中,我们将概述本文的主题,并介绍变压器漏磁通的定义和作用。
接下来会给出本文的结构安排,并说明本文的目的,以使读者能够清晰地理解文章的内容和意图。
电机学课后答案
第二章 变压器2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通?空载和负载时,主磁通的大小取决于哪些因素?答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知,空载或负载情况下11E U ≈,主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f和绕组匝数1N 。
2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化答:(1)额定电压不变,则'1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N又5060'=f f ⇒6050'=ΦΦ, 即Φ=Φ65'磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻s l R m μ=不变,励磁磁势m m R N I Φ=⋅1,∴m m I I 65'=;(2βα(3)'1x 2-3 电路;2-4 利用T 2-5 2-14 ,Y ,d 联结,试求:(1)一次、 解:(1)A A U S I N N N68.2881035000311=⨯==A A U S I N N N 21.4583.635000322=⨯==(2)原边Y 联结:kV kV U U N N 77.5310311===ΦA I I N N 68.28811==Φ副边∆联结:kV U U N N 3.611==ΦA A I I N N 55.264321.458311===Φ 2-16 有一台单相变压器,已知参数为:Ω=19.21R ,Ω=4.151σX ,Ω=15.02R ,Ω=964.02σX ,Ω=1250m R ,Ω=12600m X ,26087621=N N 。
当二次侧电压VU 60002=,电流A I 1802=,且8.0cos 2=ϕ(滞后)时:(1)画出归算到高压侧的T 型等效电路;(2)用T 型等效电路和简化等效电路求1∙U 和1∙I ,并比较其结果。
电机思考题答案
2 2 2 2
(2)要使扬声器输出功率最大,需电源外电阻等于内阻,即 RS=RL’=k RL,则
k
RS 72 3 RL 8
(3)变压器在功率放大器电路中改变阻抗,实现阻抗匹配。 5.7 变压器空载时一次侧的功率因数很低,而负载后功率因数反而大大提高,试解释其 原因。
第六章 思考题
6.1 为什么异步电动机只有在转子转速与旋转磁场额同步速存在差异时才能产生有效地电 磁转矩?而同步电动机却需要转子转速与旋转磁场的同步苏完全相等才能产生有效地电磁 转矩? 答:这与异步电动机,同步电动机的工作原理有关; 异步电动机运行是在三相对称绕组上通以三相对称电流,在气隙中产生圆形旋转磁场, 以同步速相对定子旋转, 只有转子相对同步速有一个转速差, 转子绕组与定子旋转磁场间才 有相对运动,转子绕组才能感应电动势和电流,从而产生电磁转矩。 同步电动机转子采用永久磁铁或通过在转子直流绕组仲通以直流励磁电流产生磁场, 其 极对数与定子绕组相同。同步电动机转子拖动机械负载以同步速稳定运行,定、转子磁势相 对静止,形成气隙合成磁场,转子磁极滞后气隙合成磁场一定角度,转子磁极是在气隙合成 磁场拖动下,产生有效的电磁转矩,并保持同步速旋转。 或答: 异步电动机采用单边励磁, 即靠定子三相绕组通以三相交流电流产生定子旋转磁势和 磁场, 转子绕组通过与定子旋转磁场相对切割而感应转子电势和电流的,并由转子感应电流 产生转子旋转磁势和磁场。 同步电动机采用双边励磁,定子三相绕组通三相交流电产生旋转 磁势和磁场,转子通以直流励磁(或永磁体) ,产生磁势和磁场,要求转速必须与定子旋转 磁场保持同步(或转差为零) ,才能产生有效地电磁转矩。 6.2 一台三相异步电动机, 铭牌上标明 fN==50HZ,额定转速 nN=740VPm,问这台电动机的极速数 是多少?额定转速下,转子绕组所感应电势(或电流)的实际频率是多少? 答: n1 =
《电机与电气控制技术》第2版 习题解答 第一章 变压器
《电机与电气控制技术》第2版习 题 解 答第一章 变压器1-1 在分析变压器时,对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的?答:在分析变压器运行时,上述正弦量的正方向规定如下:1)电源电压正方向与其电流正方向采用关联方向,即两者正方向一致;2)绕组电流正方向与所建立的磁通正方向符合右手螺旋定则;3)由交变磁通产生的感应电动势,两者的正方向符合右手螺旋定则。
1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么?答:变压器一次绕组流过正弦交流电流,产生正弦交流磁通,该磁通绝大部分沿变压器铁心闭合且与一、二次绕组同时交链,这部分磁通为主磁通;而另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链,且主要经非磁性材料闭合,不只二次绕组交链的磁通为一次绕组的漏磁通。
主磁通为工作磁通,漏磁通为非工作磁通。
1-3 变压器空载运行时,空载电流为何很小?答:变压器空载运行时,空载电流主要用来建立主磁通,由于空载运行时没有输出功率,仅存在空载损耗即变压器的铁心损耗,故空载电流仅为额定电流的0.02~0.1。
1-4 一台单相变压器,额定电压为220V/110V ,如果将二次侧误接在220V 电源上,对变压器有何影响?答:单相变压器,额定电压为220V/110V ,额定电压是根据变压器的绝缘强度和允许发热条件而规定的绕组正常工作电压值,说明该单相变压器二次侧绕组正常工作电压值为110V ,现将二次侧误接在220V 电源上,首先220V 电源电压大大超过其110V 的正常工作电压值,二次侧绝缘强度不够有可能使绝缘击穿而损坏。
另一方面该单相变压器为一台降压变压器,一次绕组匝数N 1=2N 2,接法正确时U 1=220=4.44fN 1φ m ,误接时220=4.44fN 2φ' m ,则误接时φ' m =2φ'm ,致使铁心饱和,工作在磁化曲线的饱和段,致使励磁电流激增,既便在空载情况下,电流也大增,将使绕组发热而烧坏。
电机学第五版课后答案 -修订版
《电机学》(第五版)课后习题解答系别:电气工程系系授课教师: *** * 日期: 2017.05.2 0第一章 磁路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)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:Wb A1-2 磁路的基本定律有那几条?当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时,能否用叠加原理来计算磁路?为什么?答: 有安培环路定律,磁路的欧姆定律,磁路的串联定律和并联定律;不能,因为磁路是非线性的,存在饱和现象。
1-3 基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别?计算磁路时用的是哪一种磁化曲线?答: 起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化,所得的)(H f B =曲线;基本磁化曲线是对同一铁磁材料,选择不同的磁场强度进行反复磁化,可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。
二者区别不大。
磁路计算时用的是基本磁化曲线。
1-4 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V fB C p nmh h ≈。
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G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-5 说明交流磁路和直流磁路的不同点。
答: 直流磁路中的磁通是不随时间变化的,故没有磁滞、涡流损耗,也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势,而交流磁路中的磁通是随时间而变化的,会在铁心中产生磁滞、涡流损耗,并在其所匝链的线圈中产生电动势,另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通,感应电动势波形的畸变,交流磁路的计算就瞬时而言,遵循磁路的基本定律。
1-6 电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成?这些材料有什么特点?答:磁路:硅钢片。
第二-变-压-器
第三章变压器3.1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同?在分析变压器时怎样反映其作用?它们各由什么磁动势产生?[答案]3.2 变压器的R m、X m各代表什么物理意义?磁路饱和与否对R m、X m有什么影响?为什么要求X m大、R m小?[答案]3.3 变压器额定电压为220/110V,如不慎将低压侧误接到220V电源后,将会发生什么现象?[答案]3.4 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时,从一次侧输入的无功功率有何不同?为什么?[答案]3.5 变压器的其它条件不变,在下列情况下, X1σ, X m各有什么变化?(1) 一次、二次绕组匝数变化±10%;(2) 外施电压变化±10%;(3) 频率变化±10%。
[答案]3.6 变压器的短路阻抗Z k、R k、X k的数值,在短路试验和负载运行两种情况下是否相等?励磁阻抗Z m、R m、X m的数值在空载试验和负载运行两种情况下是否相等?[答案]3.7 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成铁损耗?为什么短路损耗可以近似地看成铜损耗?负载时,变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别?为什么?[答案]3.8 当负载电流保持不变,变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化?[答案]3.9 两台完全相同的单相变压器,一次侧额定电压为220/110V ,已知折合到一次侧的参数为:一、二次侧漏抗的标么值Z1*=Z2*=0.025∠60ο,励磁电抗的标么值Z m*=20∠60ο,如图所示把两台变压器一次侧串联起来,接到440∠0οV的电源上,求下述三种情况一次侧电流的大小(用标么值表示)。
[答案]题3.9图(1)端点1和3 相连,2和4相连;(2)端点1和4 相连,2和3相连;(3)第Ⅰ台变压器二次侧开路,第Ⅱ台变压器二次侧短路。
3.10 三相变压器变比和线电压比有什么区别?折算时用前者还是后者?[答案]3.11 Yd接法的三相变压器,一次侧加额定电压空载运行,此时将二次侧的三角打开一角,测量开口处的电压,再将三角闭合测量电流,试问当此三相变压器是三相变压器或三相心式变压器时,所测得的数值有无不同?为什么?[答案]3.12 变压器并联运行的最理想情况有哪些?如何达到最理想的情况?[答案]3.13 在三相变压器中,零序电流和零序磁通与三次谐波电流和3次谐波磁通有什么相同点和不同点?[答案]3.14 为什么三相变压器组不宜采用Yyn联结,而三相心式变压器又可采用Yyn 联结?[答案]3.15 Yy连接的变压器,一次侧接对称三相电压,二次侧二线对接短路,如图所示。
主磁通与漏磁通
主磁通与漏磁通当变压器中一个绕组与电源相联后,就会在铁心中产生磁通,在铁心中由于激磁电压产生的磁通叫主磁通,主磁通大小决定于激磁电压的大小。
额定电压激磁时产生的主磁通不应使铁心饱和,即此时的磁通密度不应饱和。
主磁通是矢量,一般用峰值表示。
当变压器中流过负载电流时,就会在绕组周围产生磁通,在绕组中由负载电流产生的磁通叫漏磁通,漏磁通大小决定于负载电流。
漏磁通不宜在铁磁材质中通过。
漏磁通也是矢量,也用峰值表示。
主磁通与漏磁通都是封闭回线,都是矢量,但不在同一相位上。
主磁通在闭合磁路的铁心中成封闭回路,但在饱和后会溢出铁心成回路,漏磁通在开磁路结构件包括通过部分心柱或磁屏蔽成回路,主漏通与漏磁通在心柱内为矢量相加或相减,主磁通在铁心内产生空载损耗,漏磁通在绕组内与结构件内产生附加负载损耗。
主磁通在数量上有下列关系:式中Uk%为变压器阻抗电压分数,0为主磁通,s为漏磁通。
从此式可以理解:漏磁通产生阻抗电压,高阻抗电压百分数的变压器实质上是高漏磁变压器。
在这种变压器中应采用漏磁回路控制技术,使漏磁在希望的回路中成闭合回路,以免过大的附加负载损耗或避免不应该有的局部过热。
漏磁产生4的效应较多,除上述说明中提到的漏磁通会引起绕组内涡流损耗、换位不完全损耗、心柱小及叠片上涡流损耗、结构损耗外,还会引起机械力。
由于负载电流在高、低压绕组沿轴向分布不均衡,即所谓安匝不平衡,还会引起附加的漏磁通。
绕组中负载电流产生的漏磁通为轴磁通(绕组端部有横向漏磁通),不平衡安匝引起的漏通一般为横向漏磁通。
即使导电材料内无负载电流,漏磁通会使处于漏磁场内无电流的导电材料中产生涡流损耗。
大容量变压器与高阻抗变压器中要合理控制漏磁通回路。
采用高压—低压—高压或低压—高压—低压排列的绕组结构可使漏磁通密度降低。
另外要特别注意大电流引线产生的漏磁通,引线产生的漏磙这分布与绕组产生的漏磁通分布不同。
为减少引线漏磁通的影响,引线不宜靠箱壁很近;A、B、C三相垂直引线靠近走线时三相漏磁通之矢量和可为零。
电机学简答题
电机学简答题1-3 二次侧额定电压的定义:当变压器一次侧外加额定电压U1N时二次侧的空载端电压 2-1 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎么样反映他们主磁通:能量传递媒介的作用;漏磁通:漏磁压降的作用;激磁电抗和漏电抗。
2-3 为了得到正弦感应电动势,当铁心饱和与不饱和师,空载电流呈哪种波形?不饱和,为正弦波;饱和为尖顶波,非线性的原因。
2-5 一台变压器,原设计的额定频率50Hz,现将它接到60Hz的电网上运行,额定电压不变,试问:励磁电流,铁损耗,漏抗,电压调整率等有什么影响?励磁电流下降、铁耗下降、漏抗增大、电压变化率增大。
2-7 在分析变压器时,为何要进行折算?折算的条件是什么?如何进行具体折算?为了得到变压器的等效电路,让一,二次侧绕组匝数相等; 磁动势平衡关系,功率关系及损耗均应保持不变;低压到高压的折算为:电压乘K、电流除K、阻抗乘K2;用标幺值表示时无需折算。
3-3变压器并联运行时,最理想的运行情况应当怎么样?满足哪些条件才能达到理想并联运行? 空载无环流、负载按各自的容量的比例分配负荷,各相的电流同相位;变比相同、组别一致、短路阻抗的标幺值相同(短路阻抗角相等)3-5试说明变压器的正序,负序和零序阻抗的物理概念,为什么变压器的正,负序阻抗相等?零序阻抗由哪些因素决定?正序、负序和零序电流流过变压器所遇到的阻抗分别称为。
;正序和负序反映的电磁情况相同;零序阻抗与铁心结构和绕组的连接方式有关。
3-7现有一台Yd连接的三相变压器空载运行,高压侧加以对称的正弦波额定电压,试分析:(1)高低压侧相电流中有无三次谐波;(2)主磁通及高,低压侧相电动势中有无三次谐波,高,低压侧相电压和线电压中有无三次谐波,(1)高压侧无三次谐波电流,低压侧相有三次谐波电流;(2)主磁通和和高低压相电动势中也可近似认为无三次谐波,高低压相电压和线电压中也可近似认为无三次谐波。
2kyUN/ZK,过电流引起的发热,过电流引起的电磁力有可能破坏绕组。
变压器自测题
变压器复习题一、 填空1. 变压器主磁通 传递电能 作用,漏磁通 漏抗压降 作用。
2. 变压器正常运行时,主磁通的大小主要由 磁动势 和 磁阻 决定。
3. 变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越 大 ,励磁电流越 小 。
4. 变压器漏抗是常数,而其励磁电抗却随磁路的饱和而 变小 。
5. 变压器运行时,当 不变损耗等于可变损耗 时效率最高。
6. 变压器负载运行时,若负载增大,其铁损将 不变 ,铜损将 增大 。
7. 变压器负载(020>ϕ)一定,当电源电压下降,空载电流将 减小 ,铁损将减小。
8.变压器短路阻抗越大,其电压变化率就 大 ,短路电流就 小 。
9.三相变压器Y ,d9中的组别号9表示低压侧线电压 超前 高压侧对应线电压 90度。
10.影响三相变压器空载电动势波形的因数是 和 。
11.做变压器空载实验主要是计算变压器的__激磁__参数,此实验一般在___低压____边做。
1.变压器是依据( )定律制成的用来传递( )的静止设备,把一种电压的交流电能变换成( )的另一种或几种电压的交流电能。
2.变压器的主要结构部件是( )和( )。
3.电力变压器按相数分为( )和( )变压器。
4.电力变压器的铁心既是其( )部分,又是器身的( )。
5.电力变压器的铁心一般有( )和( )两种结构形式。
6.电力变压器的铁心采用涂绝缘漆薄硅钢片叠成,是为了减少( )损耗和( )损耗。
7.电力变压器接电源的绕组称( )绕组,接负载的绕组称为( )绕组。
8.变压器能够变压的条件是:铁心中有( )的磁通,一、二次绕组( )不相等。
9.变压器二次侧的额定电压是指:一次侧外施( )电压,二次侧( )时的电压。
10.油浸式变压器油的作用是( )和( )。
11.电力变压器的额定容量是用( )表示的。
12.一台三相电力变压器的型号为SFP —63000/110,额定容量等于( );高压侧的额定电压等于( )。
变压器主磁通和漏磁通的作用
变压器主磁通和漏磁通的作用变压器在我们的电力系统中就像是一位安静的幕后英雄,默默地完成着重要的任务。
它通过磁通来实现电能的传递,其中有两个关键的概念——主磁通和漏磁通。
听起来可能有些复杂,但别担心,我来跟你简单聊聊这两者的作用。
1. 主磁通的作用1.1 什么是主磁通主磁通是变压器正常工作时通过核心的主要磁场。
可以这样想象:当你把一根磁铁放在纸上撒上一些铁粉,铁粉会沿着磁铁的形状分布,那些铁粉就是主磁通的表现。
主磁通穿过变压器的铁芯,形成稳定的磁场,确保了电力的高效传输。
1.2 主磁通的作用主磁通的作用就像是电力的“搬运工”。
它让变压器能够把一个电路的电压转换成另一个电路所需的电压。
举个例子,如果你家里的电压是220伏特的交流电,而你的手机充电器需要5伏特的直流电,变压器就靠主磁通将电压调整到合适的水平,让你的手机能够安全地充电。
2. 漏磁通的作用2.1 什么是漏磁通漏磁通是指那些没有通过变压器核心的磁通。
它就像是磁场的“漏网之鱼”,部分磁场会因为各种原因没有通过铁芯,而是绕过了铁芯,这些磁场叫做漏磁通。
你可以把它想象成水从漏斗的孔里漏出来了一部分。
2.2 漏磁通的作用漏磁通虽然看起来不太“听话”,但它也有自己的作用。
漏磁通会导致变压器的效率下降,因为它会造成一定的能量损失。
但这也并不是全然不好的。
漏磁通的存在可以让变压器在一定条件下保护自己,防止过大的电流造成损坏。
简单来说,漏磁通就像是变压器的一个“安全阀”,帮助它避免了因为过负荷而出现问题。
3. 主磁通和漏磁通的平衡3.1 如何保持平衡在变压器的设计中,工程师们会尽量减少漏磁通,使主磁通占据主要地位。
通过改进铁芯的材料和设计,减少漏磁通的产生。
就像你在做一件艺术品时,会尽量避免有瑕疵的地方一样,变压器也会力求减少能量的损失。
3.2 平衡的重要性保持主磁通和漏磁通的平衡是变压器高效工作的关键。
如果漏磁通过多,就会影响变压器的效率,增加能源消耗,还可能导致变压器发热,缩短使用寿命。
变压器主磁通和漏磁通的作用
变压器主磁通和漏磁通的作用大家好,我今天要给大家讲一下变压器主磁通和漏磁通的作用。
我们要知道变压器是一种用来改变电压的设备,它的主要作用是将高电压降低到低电压,或者将低电压升高到高电压。
那么,变压器的主磁通和漏磁通分别起到了什么作用呢?下面我将从理论和实际应用两个方面来给大家详细介绍。
一、理论分析1.1 主磁通的作用主磁通是指变压器的一个或多个线圈中的磁通量。
在变压器中,主磁通的大小和方向对整个系统的性能有很大影响。
主磁通可以影响变压器的输出电压。
当主磁通增大时,铁芯内的磁场也会增强,从而使得铁芯产生较大的涡流损耗。
为了减少这种损耗,我们需要适当调整主磁通的大小。
主磁通还可以影响变压器的效率。
当主磁通增大时,铁芯内的磁场强度也会增加,从而使得铁芯产生较大的热量。
为了保证变压器的正常工作,我们还需要控制主磁通的大小,使其不超过一定范围。
1.2 漏磁通的作用漏磁通是指变压器的铁芯中产生的磁通量。
在变压器中,漏磁通的大小和方向也对整个系统的性能有很大影响。
漏磁通可以影响变压器的输出电压。
当漏磁通增大时,铁芯内的磁场会减弱,从而导致输出电压降低。
为了提高输出电压,我们需要减小漏磁通的大小。
漏磁通还可以影响变压器的效率。
当漏磁通增大时,铁芯内的磁场强度会减小,从而使得铁芯产生的热量减少。
但是,过多的漏磁通会导致铁芯过热,从而影响变压器的寿命。
因此,我们还需要控制漏磁通的大小,使其不超过一定范围。
二、实际应用2.1 电力系统中的应用在电力系统中,变压器的主磁通和漏磁通主要应用于电压调整和无功补偿。
通过调整主磁通的大小,我们可以实现对输出电压的有效控制;通过调整漏磁通的大小,我们可以实现对电网的无功补偿。
变压器的主磁通和漏磁通还可以用于电力设备的保护。
例如,在发电机中,主磁通的变化可以反映出发电机的运行状态;在电抗器中,漏磁通的变化可以反映出电抗器的运行状态。
通过对这些信号的检测和分析,我们可以及时发现设备的异常情况,从而采取相应的措施进行维修和保养。
变压器主磁通和漏磁通的作用
变压器主磁通和漏磁通的作用变压器,听起来是不是有点儿高深?其实它就是我们日常生活中常见的电器,负责把电压变换成我们需要的那种。
但要说变压器的主磁通和漏磁通,那可就有点意思了。
主磁通,顾名思义,就是变压器的主要磁场,像是大海里的大浪,推动着电流在铁心中流动。
它是那样的强大,让电能在变压器中游刃有余,轻松转换成我们日常用的电压。
哎呀,漏磁通就有点儿不一样了,它就像是海面上那些小小的涟漪,虽然不如主磁通那么显眼,但它也在悄悄影响着变压器的效率。
漏磁通是指没有完全穿过铁心,而是从变压器外部流失的磁场。
这就好比你去游泳,水流过你的身体,却有一部分水流出去了,没能充分利用,这样就会浪费一些能量。
不过,别看漏磁通不起眼,它其实也有自己的作用,能帮助我们防止变压器过热,保护设备。
想象一下,你在厨房里做饭,火力过大,锅底容易烧焦,变压器也是这个道理。
主磁通帮你把火力掌控在合适的范围内,而漏磁通则是那把可以适时调节火力的锅铲,确保一切在最佳状态下进行。
这样一来,变压器就可以稳定地工作,发挥出最大的效能。
主磁通和漏磁通就像是好朋友,一个负责主要任务,另一个则是默默支持的那一位。
它们之间的关系,就像是一个团队,互相配合,才能达到最佳效果。
主磁通的强大让电流飞驰,而漏磁通则确保电流不至于失控。
想想看,如果没有了漏磁通,变压器就会出现过热现象,那可就麻烦了,谁也不想在半夜突然断电,真是“煮熟的鸭子飞了”。
再说,变压器的工作原理其实很简单。
主磁通产生了电动势,驱动着电流,而漏磁通则在这个过程中承担了保护的职责。
就好比你在考试时,考卷上的主干知识是你的主磁通,而那些小细节、附加题目就像是漏磁通,虽然不是重点,但绝对能让你的分数更高。
它们的结合,使得整个变压器运转得更加顺畅,简直就是天作之合。
说到底,主磁通和漏磁通的重要性是毋庸置疑的。
它们让变压器不仅能够高效工作,还能延长使用寿命。
这就像是你每天早晨的运动,不仅让你保持健康,还能让你的一天充满活力。
主磁通和漏磁通 -回复
主磁通和漏磁通-回复主磁通和漏磁通是电磁学中常用的两个概念。
主磁通指的是通过电磁铁或者变压器等磁路中的磁通,而漏磁通则指的是未能完全通过磁路的磁通。
在本文中,我们将详细阐述主磁通和漏磁通的概念、产生原理以及其在实际应用中的重要性。
一、主磁通主磁通是指通过电磁铁或变压器等磁路中的磁通。
在理想的情况下,主磁通应该能够完全通过磁路,达到最大的磁通密度。
主磁通的大小与磁路中的磁阻、线圈的匝数以及磁势的大小有关。
主磁通的产生需要外部电磁场的激励,通过较低的磁阻来引导磁通。
1. 主磁通的产生原理主磁通的产生是在一个磁路中,当有电流通过一个线圈时,产生的磁通会沿着磁路中的导磁体传播。
导磁体是磁路中承载磁通的物质,它的存在能够减小磁路的磁阻,从而提高主磁通的传输效率。
当线圈中的电流发生变化时,导磁体中的磁场也会随之变化,进而引发主磁通的变化。
2. 主磁通的重要性主磁通在电磁铁、变压器和电感器等设备中扮演着重要的角色。
在电磁铁中,主磁通的变化能够引起铁心的磁化,从而使得电磁铁具有强大的吸力。
在变压器中,主磁通的变化能够导致次级线圈中的电压变化,实现电能的传输和变换。
在电感器中,主磁通的变化则会引起感应电动势的产生,使得电感器能够储存和释放电能。
二、漏磁通漏磁通是指未能完全通过磁路的磁通。
由于磁路中存在磁阻和磁导率的限制,使得磁通无法完全集中在导磁体中,一部分磁通会通过空气或其他非导磁物质传输,从而形成漏磁通。
漏磁通与主磁通相比,不会被导磁体集中导引,因此在磁路中形成了一个“漏磁回路”。
1. 漏磁通的产生原理漏磁通的产生与磁路中的磁阻和磁导率有关。
当磁路中存在磁导率较低的非导磁物质时,如空气或绝缘材料,主磁通在传输过程中会出现磁阻的增加。
这种情况下,一部分磁通将无法通过磁路,而是沿着磁路的非导磁物质传输,形成漏磁通。
2. 漏磁通的重要性漏磁通在许多领域中都具有重要的应用。
在电动机中,漏磁通能够导致励磁线圈产生感应电动势,使得电动机具有自发磁化的能力。
(完整版)电机学简答
(完整版)电机学简答1.变压器空载运行时的磁通是由什么电流产生的?主磁通和一次漏磁通在磁通路径、数量和与二次绕组的关系上有何不同?由此说明主磁通与漏磁通在变压器中的不同作用。
答:磁通是由一次绕组电流产生的;主磁通在铁心中闭合,磁阻很小,漏磁通只连一次绕组,不连二次绕组,经过空气磁路闭合,磁阻很大,数量上的比值E1与Es1之比;主磁通起传递能量的作用,漏磁通在绕组电路中产生电压降。
2.为什么他励直流电动机中设置弱磁保护环节? 答:他励电动机励磁绕组和电枢绕组分别由不同的直流电源供电.二者互不联接.所以当励磁绕组产生的磁场强度较小以至于电枢不能转动时不会影响电枢线圈电源对其供电.而当电枢停止运动时由于没有反电动式,电枢绕组电阻较小.这时就相当于电源和电枢绕组串联成通路.很容易烧坏电动机或电源.所以需要加入弱磁保护环节进行保护。
3.简述电气火车下坡时的限速过程,回馈制动位能负载拖动电动机,电机运行在反向电动状态,某原因使电机的转速达到某一数值时,电机的,使电枢电流反向,即T反向,电机进入发电机运行状态,而起制动作用。
电机将轴上输入的机械功率大部分回馈给电网,小部分消耗在电阻上。
2)、改变电枢电压:电机在正向电动状态运行,突降电枢电压,来不及变化,使,出现回馈制动。
4.自耦变压器优缺点提高了变压器的极限制造容量消耗材料少成本低损耗少效益高便于运输和安装缺点使电力系统短路电流增加造成调压上的一些困难使绕组的过电压保护复杂使继电保护复杂5.并励直流发电机自励的条件是?答1、气隙中必须有剩磁;2、励磁磁动势与剩磁两者方向必须相同;3、励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
6.变压器一二次绕组在电路上并没有联系,但负载运行时,二次电流次电流大,则一次电流大为什么?由此说明磁动势平衡概念及其在定性分析变压器时的作用变压器一二次绕组在电路上并没有联系但通过铁心磁路相互联系,,二次侧的能量是依靠这种电磁藕合实现传递,因此,当负载电流增大,一次电流也跟着变化增大。
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主磁通与漏磁通
当变压器中一个绕组与电源相联后,就会在铁心中产生磁通,在铁心中由于激磁电压产生的磁通叫主磁通,主磁通大小决定于激磁电压的大小。
额定电压激磁时产生的主磁通不应使铁心饱和,即此时的磁通密度不应饱和。
主磁通是矢量,一般用峰值表示。
当变压器中流过负载电流时,就会在绕组周围产生磁通,在绕组中由负载电流产生的磁通叫漏磁通,漏磁通大小决定于负载电流。
漏磁通不宜在铁磁材质中通过。
漏磁通也是矢量,也用峰值表示。
主磁通与漏磁通都是封闭回线,都是矢量,但不在同一相位上。
主磁通在闭合磁路的铁心中成封闭回路,但在饱和后会溢出铁心成回路,漏磁通在开磁路结构件包括通过部分心柱或磁屏蔽成回路,主漏通与漏磁通在心柱内为矢量相加或相减,主磁通在铁心内产生空载损耗,漏磁通在绕组内与结构件内产生附加负载损耗。
主磁通在数量上有下列关系:
式中Uk%为变压器阻抗电压分数,0为主磁通,s为漏磁通。
从此式可以理解:漏磁通产生阻抗电压,高阻抗电压百分数的变压器实质上是高漏磁变压器。
在这种变压器中应采用漏磁回路控制技术,使漏磁在希望的回路中成闭合回路,以免过大的附加负载损耗或避免不应该有的局部过热。
漏磁产生4的效应较多,除上述说明中提到的漏磁通会引起绕组内涡流损耗、换位不完全损耗、心柱小及叠片上涡流损耗、结构损耗外,还会引起机械力。
由于负载电流在高、低压绕组沿轴向分布不均衡,即所谓安匝不平衡,还会引起附加的漏磁通。
绕组中负载电流产生的漏磁通为轴磁通(绕组端部有横向漏磁通),不平衡安匝引起的漏通一般为横向漏磁通。
即使导电材料内无负载电流,漏磁通会使处于漏磁场内无电流的导电材料中产生涡流损耗。
大容量变压器与高阻抗变压器中要合理控制漏磁通回路。
采用高压—低压—高压或低压—高压—低压排列的绕组结构可使漏磁通密度降低。
另外要特别注意大电流引线产生的漏磁通,引线产生的漏磙这分布与绕组产生的漏磁通分布不同。
为减少引线漏磁通的影响,引线不宜靠箱壁很近;A、B、C三相垂直引线靠近走线时三相漏磁通之矢量和可为零。
引线通过箱盖或箱壁引出时,如引线中
通过电流较大,箱盖上开孔处应用隔磁装置。
引线无法远离箱壁或箱盖时,宜将局部靠近引线的箱壁或箱盖用不导磁钢作结构件材料。
引线漏磁通产生的局部过热是特别应避免的技术问题。
总之,漏磁通引起的局部过热是难予解决的问题。
所以,在工厂的温升试验中应注意探测漏磁通引起的局部过热,包括由油中含气色谱分析的接测局部过热的方法,现在也有用高性能液相色谱分析探测油中糠醛含量的方法来判明绕组中是否有不允许的热点温度存在,这一方法已在《变压器》期刊中作了介绍。
当然,最好是在绕组中埋入温度传感器以探险明绕组中是否有局部过热存在,或者说,探险明漏磁通的集中区。
以上各种方法,在国内外是可行的,对高漏磁变压器而言,要保证其运行可靠性,这些检测是必不可少的,不是用计算机辅助设计作磁场分布分析所能代替的。
还有一点,也应特别注意的,如果大容量变压器两个绕组的磁中心不在同一水平上(设计上是在同一水平上的,制造上不一定在同一水平上)会有附加的横向漏磁场存在。
所以在绕组套装前,应加强对高压和低压绕组磁中心是否一致的控制。
附带强调一下,三相变压器的电压不平衡时(如单相短路)在变压器中还有零序磁通。
在三相三柱Yyno接法变压器中还有三次谐波磁通,由于它在三个柱上都是同相位,且在空气中成回路,故它们值是较小的。