變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)

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1、第一章變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)1-1從物理意義上說(shuō)明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？答：變壓器原副繞組套在同一個(gè)鐵芯上,原邊接上電源后，流過(guò)激磁電流I0，產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)F0，在鐵芯中產(chǎn)生交變主磁通ф0,其頻率與電源電壓的頻率相同，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2,且有,,顯然，由于原副邊匝數(shù)不等,即N1≠N2，原副邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就不等,即e1≠e2,而繞組的電壓近似等于繞組電動(dòng)勢(shì),即U1≈E1,U2≈E2,故原副邊電壓不等,即U1≠U2,但頻率相等。1-2試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的電

2、壓將如何變化？答：由,,可知,，所以變壓器原、副兩邊每匝感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等。又U1?E1,U2≈E2,因此，，當(dāng)U1不變時(shí)，若N1減少,則每匝電壓增大，所以將增大。或者根據(jù)，若N1　減小，則增大，又，故U2增大。1-3變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會(huì)有穩(wěn)定直流電壓?jiǎn)?？為什么？答：不?huì)。因?yàn)榻又绷麟娫?，穩(wěn)定的直流電流在鐵心中產(chǎn)生恒定不變的磁通，其變化率為零，不會(huì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1-4變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用0.35毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？答：變壓器的鐵心構(gòu)成變壓器的磁路，同時(shí)又起著器身的骨架作用。為了鐵心損耗，采用0.35mm厚、表面涂的絕緣

3、漆的硅鋼片迭成。1-5變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？答：鐵心:構(gòu)成變壓器的磁路,同時(shí)又起著器身的骨架作用。繞組:構(gòu)成變壓器的電路,它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。分接開(kāi)關(guān):變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭,分接開(kāi)關(guān)用以切換分接頭,從而實(shí)現(xiàn)變壓器調(diào)壓。油箱和冷卻裝置:油箱容納器身,盛變壓器油,兼有散熱冷卻作用。絕緣套管:變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油箱絕緣。1-6變壓器原、副方和額定電壓的含義是什么？答：變壓器二次額定電壓U1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的端電壓

4、。1-7有一臺(tái)D-50/10單相變壓器，，試求變壓器原、副線圈的額定電流？解：一次繞組的額定電流二次繞組的額定電流1-8有一臺(tái)SSP-125000/220三相電力變壓器，YN，d接線，，求①變壓器額定電壓和額定電流；②變壓器原、副線圈的額定電流和額定電流。解：①.一、二次側(cè)額定電壓一次側(cè)額定電流（線電流）二次側(cè)額定電流（線電流）②②????由于YN，d接線一次繞組的額定電壓U1Nф=一次繞組的額定電流二次繞組的額定電壓二次繞組的額定電流I2Nф=第二章單相變壓器運(yùn)行原理及特性2-1為什么要把變壓器的磁通分成主磁通和漏磁通？它們之間有哪些主要區(qū)別？并指出空載和負(fù)載時(shí)激勵(lì)各磁通的磁

5、動(dòng)勢(shì)？答：由于磁通所經(jīng)路徑不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分別考慮它們各自的特性，從而把非線性問(wèn)題和線性問(wèn)題分別予以處理區(qū)別：1.在路徑上，主磁通經(jīng)過(guò)鐵心磁路閉合，而漏磁通經(jīng)過(guò)非鐵磁性物質(zhì)磁路閉合。2．在數(shù)量上，主磁通約占總磁通的99%以上，而漏磁通卻不足1%。3．在性質(zhì)上，主磁通磁路飽和，φ0與I0呈非線性關(guān)系，而漏磁通磁路不飽和，φ1σ與I1呈線性關(guān)系。4．在作用上，主磁通在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，接上負(fù)載就有電能輸出，起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只起了漏抗壓降的作用?？蛰d時(shí)，有主磁通和一次繞組漏磁通，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì)。負(fù)載時(shí)有主磁通，一次繞

6、組漏磁通，二次繞組漏磁通。主磁通由一次繞組和二次繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)即激勵(lì)，一次繞組漏磁通由一次繞組磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì)，二次繞組漏磁通由二次繞組磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì).?2-2變壓器的空載電流的性質(zhì)和作用如何？它與哪些因素有關(guān)？答：作用：變壓器空載電流的絕大部分用來(lái)供勵(lì)磁，即產(chǎn)生主磁通，另有很小一部分用來(lái)供給變壓器鐵心損耗，前者屬無(wú)功性質(zhì)，稱為空載電流的無(wú)功分量，后者屬有功性質(zhì)，稱為空載電流的有功分量。性質(zhì)：由于變壓器空載電流的無(wú)功分量總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功分量，故空載電流屬感性無(wú)功性質(zhì)，它使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，輸送有功功率減小。大小：由磁路歐姆定律，和磁化曲線可知，I0的大小與主磁通φ0,繞組匝數(shù)N及磁路

7、磁阻有關(guān)。就變壓器來(lái)說(shuō)，根據(jù)，可知，，因此，由電源電壓U1的大小和頻率f以及繞組匝數(shù)N1來(lái)決定。根據(jù)磁阻表達(dá)式可知，與磁路結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，還與導(dǎo)磁材料的磁導(dǎo)率有關(guān)。變壓器鐵芯是鐵磁材料，隨磁路飽和程度的增加而減小，因此隨磁路飽和程度的增加而增大。綜上，變壓器空載電流的大小與電源電壓的大小和頻率，繞組匝數(shù)，鐵心尺寸及磁路的飽和程度有關(guān)。?2-3變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無(wú)論對(duì)電網(wǎng)和用戶均不利？答：要從電網(wǎng)取得功率，供