电机学电教案习题解答02章.doc

第2章 思考题与习题参考答案 2.1 试述，建立磁动势，由其产生主磁通和少量的漏磁通，主磁通在原绕组中产生电动势、在副绕组中产生电动势，漏磁通只在原绕组中产生漏感电动势，同时，电流在原绕组电阻上产生电压降。 负载时，原绕组流过电流，产生磁动势；副绕组流过电流，产生磁动势，由原、副绕组的合成磁动势产生主磁通，并分别在原、副绕组中产生电动势和；还产生只交链原绕组的漏磁通，它在原绕组中产生漏感电动势，还产生只交链副绕组的漏磁通，它在副绕组中产生漏感电动势；同时，电流在原绕组电阻上产生电压降，电流在副绕组电阻上产生电压降。 2.2 在变压器中，主磁通和一、二次绕组漏磁通的作用有什么不同？它们各是由什么磁动势产生的？在等效电路中如何反映它们的作用？ 答:主磁通同时交链原、副绕组，并分别在原、副绕组中产生电动势和，起传递能量的作用；漏磁通只交链自身绕组，只在自身绕组中产生漏感电动势，仅起电抗压降的作用。在等效电路中，主磁通的作用由励磁参数反映，漏磁通的作用由漏抗参数反映。 2.3 试述空载电流的大小性质。中，用来建立主磁通的无功分量远大于对应铁心损耗的有功分量，所以空载电流基本属于无功性质，空载电流也因此常被称为励磁电流。 2.4 当变压器空载运行时，一次绕组加额定电压，虽然一次绕组电阻很小，但流过的空载电流却不大，这是为什么？ 变压器外施电压不变的情况下，铁截面增大一次绕组匝数减少铁接缝处气隙增大，对变压器的空载电流有何影响？ =常数，可知，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁电抗减小，空载电流增大。 铁心接缝处气隙增大，磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。 2.6 保持其它条件不变，当只改变下列参数之一时，对变压器的铁心饱和程度、空载电流、励磁阻抗、铁心损耗各有何影响？（1）减少一次绕组的匝数；（2）降低一次侧电压；（3）降低电源频率。 答：由可知： （1）减少一次绕组匝数时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻抗减小，空载电流增大，铁心损耗增加。 （2）降低一次电压时，主磁通减小，磁路饱和程度降低，磁导率增大，励磁阻抗增大，空载电流减小，铁心损耗减小。 （3）降低电源频率时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻抗减小，空载电流增大，此时，，根据可知，铁心损耗随的增加而增加。 2.7 一台220V/110V的单相变压器，变比，能否一次绕组用2匝，二次绕组用1匝，为什么？ 答：不能。由可知，如果一次绕组用2匝，在原边电压作用下，由于匝数太少，主磁通将很大，磁路高度饱和，励磁电流会很大，要求导线线径很大，在实践上根本无法饶制。反之，如果导线截面不够大，那么线圈流过大电流将会烧毁。 2.8 在分析变压器时，为什么要对二次绕组进行折算？折算的物理意义是什么？折算前后二次侧的电压、电流、功率和参数是怎样变化的？ 答：折算的目的是将一次、二次两个分离的电路画在一起，获得变压器的等效电路。折算的物理意义是用匝数为的绕组来等效实际匝数为的二次绕组，将变比为的变压器等效成变比为1的变压器。折算后，二次电压为折算前的倍，二次电流为折算前的，二次功率不变，二次电阻和漏抗、负载阻抗均为折算前的倍。 2.9 为什么变压器的空载磁动势与负载时的一、二次绕组合成磁动势相等？ 答：因为变压器的漏阻抗很小，无论空载还是负载，漏阻抗压降都很小，在电源电压不变时，主电动势变化很小，因此主磁通几乎不变，所以用以产生主磁通的空载磁动势与负载时的合成磁动势相等。 2.10变压器负载运行时，一、二次绕组中各有哪些电动势或电压降？它们是怎样产生的？试写出电动势平衡方程式。 答：一次绕组外加电源电压时，一次绕组中有主电动势，漏电动势（漏抗压降），电阻上的电压降，方程式为；二次绕组中有主电动势，漏电动势（漏抗压降），电阻上电压降，负载端电压为，方程式为。 2.11试说明变压器等效电路中各参数的物理意义，参数是常数？和分别为原边一相绕组的电阻和漏电抗，和分别为副边一相绕组的电阻和漏电抗的折算值，上述四个参数为常数,其中、的大小分别反映了原、副绕组漏磁通的大小。是反映铁心损耗的等效电阻，称为励磁电阻，是反映主磁通大小的电抗，称为励磁电抗，这两个参数也是一相参数，当电源电压不变时，和近似为常数。 2.12 利用T形等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流、损耗、功率是否均为实际值，为什么？ 答: 一次各物理量数值均为实际值,二次电压、电流是折算值，二次损耗、功率是实际值。因为对二次绕组进行折算时，是以等效为原则，其中，折算前、后的二次侧损耗、功率是保持不变的。 2.13 变压器空载实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的空载电流、空载电流百分值、空载功率、励磁阻抗是否相等？ 答：空载实验一般在低压侧进行。空载电流不等，高压侧