最新电机与电气控制技术-许翏-课后答案

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：1）电源电压。

U 正方向与其电流。

I 正方向采用关联方向，即两者正方向一致。 2）绕组电流。

I 产生的磁通势所建立的磁通。

φ，这二者的正方向符合右手螺旋定则。

3）由交变磁通φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则，即它的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。

1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？

答：交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、二次绕组同时交链，这部分磁通称为主磁通。

φ；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而闭合，称为一次绕组的漏磁通。

σφ1。根据电磁感应定律，主磁通中在一、二次绕组中分别产生感应电动势∙

1E 和2∙E ；漏磁通。

σφ1；只在一次绕组中产生感应电动势

1σ∙

E ，称为漏磁感应电动势。二次绕组电动势2∙

E 对负载而言即为电源电动势，

其空载电压为20∙

U 。

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，原边额定电压不仅降落在原边电阻r 1上，而且还有漏磁压降，还有主磁通产生的压降，由于-∙

1E 很大，或者说Z m =r m +jx m 很大，致使励磁电流很小。

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 副边励磁电流将非常非常大。因为原边接额定电压时主磁通φm 为设计值，铁心磁路接近饱和，最大磁密B m 接近饱和值；这时副边电压为U 2≈E 2，即E 2=110V 。不慎把到边接到220V 时，副边漏阻抗也很小，电压与电势近似相等，因此有E 2≈U 2＝220V ，与原边接220V 时相比，副边电势大小增大到原来的二倍。我们知道，E 2＝4.44fw 2φm 因此φm 也增大到原来的二倍，磁密B m 也增大到原来的二倍。正常运行时B m 已到了磁化曲线的拐弯点，B m 增加一倍，励磁磁动势将急剧增加，励磁电流由副边提供，励磁电流非常大，会数倍于额定电流。

l-5一台单相变压器，额定容量S N ＝250kV ·A ，额定电压U 1N ／U 2N ＝10kV ／0.4kV ，试求一、二次侧额定电流为I 1N 、、I 2N 。 解：原边额定电流

I 1N =S N /U 1N =250/10=25A 副边额定电流

I 2N =S

N

/U

2N

=250/0.4=625A

1-6有一台三相变压器，S

N ＝250Kv·A，U

1N

／U

2N

＝6kV／0.4kV，Yyn联结，求一、

二次绕组的额定电流。解：原边额定电流

I 1N =S

N

/3U

1N

=250/3×6=24A

副边额定电流

I 1N =S

N

/3U

2N

=250/3×0.4=361A

1-7有一台三相变压器，S

N ＝5000kV·A，U

1N

／U

2N

＝10.5kV／6.3kV，Yd联结，求

一、二次绕组的额定电流。解：原边额定电流

I 1N =S

N

/3U

1N

=5000/3×10.5=275A

副边额定电流

I 1N =S

N

/3U

2N

=5000/3×6.3=458.2A

1-8如图l-28为变压器出厂前的“极性”试验。在A-X间加电压，将X、x相连，测A、a间的电压。设定电压比为220V／110V，如果A、a为同名端，电压表读数是多少？如A、a为异名端，则电压表读数又应为多少

解：A、a为同名端

电压表读数是110V

A、a为异名端电压表读数是330V

1-9 试用相量图判断图1-29的联结组号。

解： Yd11

1-10有一台三相变压

器，其一、二次绕组同名端及标志如图1-30所示，试把该变压器联结成Yd7和

Yy4。 解：

1-11 三相变压器的一、二次绕组按图l-31所示联结，试画出它们的线电动势相量图，并判断其联结组别。

解：a)Y/△-7 b)Y/Y-4 c) △/Y-9 d) △/△-9 1-l2 三相变压器并联运行条件是什么？为什么？ 答：变压器并联运行的条件：

1）并联运行的各台变压器的额定电压与电压比要相等。否则，并联变压器未带上负载前（即空载时）其一、二次绕组内都产生环流。

2）并联运行变压器的联结组别必须相同，如果不相同，将引起两台并联变压器二次绕组线电压相位不同，致少使其相位差为300，由此产生很大的电压差，于是在变压器二次绕组中产生很大的空载环流。

3）并联运行的各变压器的短路阻抗的对应值要相等。这样才能在带上负载时，各变压器所承担的负载按其容量大小成比例分配，防止其中某合过载或欠载，使并联组的容量得到充分发挥。

l-13 自耦变压器的主要特点是什么？它和普通双绕组变压器有何区别？ 答：自耦变压器的主要特点是一、二次绕组共用一个绕组。

普通双绕组变压器，其一、二次绕组是两个独立的绕组，它们之间只有磁的联系，而没有电的直接联系。

l-l4

仪用互感器运行时，为什么电流互感器二次绕组不允许开路？而电压互感

Yd7 Yy4