电机学复习提纲

第1章变压器的基本知识及结构

Ch1.1 变压器的基本工作原理

1.1.1 变压器的基本工作原理

变压器是利用电磁感应原理来改变电压和传递能量的。会简要描述变压器的基本工作原理。

掌握变比k的计算：高低压侧一相的匝数比，或电压比，或感应电势之比（P3下方、P4上方的几个公式），通常大于1。

1.1.2 变压器的分类

变压器的分类：重点掌握按相数、绕组数、铁芯结构、调压方式、冷却介质和冷却方式分类，此外，三相变压器按磁路系统可分为三相心式变压器和三相组式变压器（详见3.2节）。

Ch1.2 大型电力变压器的结构

铁芯和绕组为主要部件，合称器身，放在油箱内部。

1.2.1 铁芯

铁芯是变压器的磁路部分。

铁芯的材料：硅钢片，其作用在于提高磁路的导磁性能，减小铁芯中的磁滞、涡流损耗，即减少发热。硅钢片的两面涂有绝缘漆。

1.2.2 绕组

绕组是变压器的电路部分，包括铜、铝两种导线。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组外面（针对双绕组变压器），两个绕组之间留有油道。

1.2.3 油箱及其他附件

须掌握以下各部件的名称

．．．．。

．．，并了解其大致作用

油箱：用于盛装变压器油。变压器油起的是绝缘和冷却的作用。

储油柜（又名“油枕”）：其作用是减少变压器油与外界空气的接触面积，减小变压器油受潮和氧化的概率。储油柜上装有吸湿器，吸湿器内有硅胶，用来过滤进入其中的空气中的杂质和水分。硅胶干燥状态下为蓝色，吸潮饱和后呈粉红色，可再生。

分接开关：用来切换分接头，起到调压的作用。分接开关分为无载调压（或无励磁调压）和有载调压两种。

Ch1.3 变压器的型号和额定值

1.3.1 额定值

掌握五个常用的额定值之间的关系式：P9的两个公式，必须会灵活应用

．．．．（第二个公式

中，对于三相变压器，都是电压、电流都是线值

．．．．．）。

．．，功率是三相总功率

掌握课件第1章P30例1.1（书上没有）

1.3.2 型号

结合P9表1.1识别变压器的型号，例如SL9-200／10、SFPL-6300/110、S7-500/10等。

第2章变压器的运行原理

Ch2.1 变压器的空载运行

变压器空载运行的定义：P11第一段

结合P11图2-1掌握变压器空载运行时各物理量的名称

．．．．。

．．、物理意义

．．、符号

2.1.2 电势1∙E、2∙E与主磁通∙Φ的关系

掌握几个电机学中最重要的“4.44公式”：P12（2.2）（2.3）（2.5）（2.6），特别注意各物理量的下标。

感应电势大小与哪些物理量成正比？与对应的磁通相位关系如何？（P12公式（2.6）下方这一段话）

2.1.4空载时的等效电路

会画空载时的等效电路：P14图2.3

掌握空载时的等效电路中四个电阻和电抗元件的名称、符号、物理意义及大小关系（原边漏阻抗远小于励磁阻抗，而励磁电阻又远小于励磁电抗）

在电源频率和绕组匝数不变的前提下，变压器主磁通幅值大小主要取决于原边所加电源电压U1。

变压器空载运行时，功率因数很低，空载电流I0主要是无功的性质，其波形为尖顶波。

空载电流很小，从变压器运行的角度看，希望空载电流越小越好，因此变压器采用高导磁率的铁磁材料。

空载运行时既要吸收有功功率又要吸收无功功率，其中，吸收的无功功率用于建立主磁通，吸收的有功功率大部分用于铁耗，少部分用于原边绕组的铜耗，没有起到传递电能的作用。

Ch2.2 变压器的负载运行

变压器负载运行的定义：P14图2.4上方那段话

结合P14图2.4掌握变压器负载运行时各物理量的名称

．．．．。

．．、物理意义

．．、符号

2.2.1 负载时的电磁关系

理解P15的式（2.12）（2.13）（2.14）（2.15），如下：

从空载到负载，由于原边所加的电源电压不变

．．．．．。因此，原副边的磁动

．．．．．．，所以主磁通不变

势之间是一个相互抵消的作用，抵消的结果就等于空载时励磁电流产生的磁动势（理解）。

在忽略空载电流的情况下，负载运行时原、副边的电流相位大致相反

．．．．。

式（2.15）反映原副边电流相量

．．与变比之间的关系（注意公式中有负号！）。

变压器是一个能量传递装置，既改变电压又改变电流。

2.2.4 折算

折算规律：P17式（2.24）下方，须熟练掌握、灵活应用

2.2.3 负载时的等效电路

会画P19的三种等效电路

Ch2.3 变压器的参数测定

利用空载试验可以测出变比k、空载损耗p0、励磁阻抗的模

、励磁电阻r m、励磁电

m

、短路电阻r k、短路电抗x k。

抗x m；利用短路试验可以测出铜耗p Cu、短路阻抗的模

k

2.3.3 短路电压的概念

短路电压（又名“阻抗电压”）的概念：P22公式（2.29）上方。

要求会用公式（2.29）计算短路电压百分值，以及有功分量和无功分量（三个公式）。

2.3.4 标幺值

标幺值的定义式、基准值的选取方法、标幺值的表示方法：P22标题2.3.4下方三段话Ch2.4 变压器的运行特性

2.4.1 外特性和电压变化率

外特性的概念：P24第一段第3~5行。

三种典型的外特性曲线：P24图2.14（记住形状）

在阻容性负载时，曲线可能是上升的（不是一定，是可能）。

变压器副边电压随负载变化的程度用电压变化率来表示。掌握其定义式：P24式（2.30），其中U20和U2N数值相同。如果电压变化率为正．，表明二次侧实际电压比额定电压低．。

重要概念——负载系数：P24公式（2.31）下方

通常采用改变高压绕组匝数的办法来调节副边电压，称为分接头调压。分接开关分为无励磁分接开关、有载分接开关两种，相应的变压器分为无载调压变压器（或无励磁调压变压器）和有载调压变压器两种。

2.4.2 变压器的损耗和效率

变压器的损耗分为铁耗和铜耗两大类，前者有被称为不变损耗，后者又被称为可变损耗。

变压器的效率曲线：P25图2.15，记住形状，尤其是效率最高的一点，在负载系数为多大的时候取得。公式（2.32）不要求记忆，但必须熟练运用。

当铁耗（不变损耗）等于铜耗（可变损耗）时效率最高。最大效率时的负载系数（P26最上方）。………………………掌握P26例2.4

第3章三相变压器

Ch3.1 三相变压器的连接组别

本节内容非常重要，要求结合3.2.1、3.2.2、3.2.3节的基础知识，判断一些典型的连接组别（考试有可能涉及到教材和课件上没有的连接组别，需要多做练习，掌握方法）三相变压器连接组别的数字共12个，当高低压绕组连接方式相同时，连接组别数字必定为偶数；高低压绕组连接方式不同时，连接组别数字必定为奇数（常考选择、判断）。