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1、唐山科技職業(yè)技術(shù)學院教案用紙
第 4 頁
第一章 變壓器
1-1在分析變壓器時，對于變壓器的正弦量電壓、電流、磁通、感應(yīng)電動勢的正方向是如何規(guī)定的？
答：1）電源電壓正方向與其電流正方向采用關(guān)聯(lián)方向，即兩者正方向一致。
2）繞組電流產(chǎn)生的磁通勢所建立的磁通，這二者的正方向符合右手螺旋定則。
3）由交變磁通φ產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢產(chǎn)，二者的正方向符合右手螺旋定則，即它的正方向與產(chǎn)生該磁通的電流正方向一致。
1-2 變壓器中的主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用是什么？
答：交變磁通絕大部分沿鐵心閉合且與一、二次繞組同時交鏈，這部分磁通稱為主磁通；另有很少的一部分磁通只與一次繞組交鏈，且主
2、要經(jīng)非磁性材料而閉合，稱為一次繞組的漏磁通。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，主磁通中在一、二次繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和；漏磁通；只在一次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，稱為漏磁感應(yīng)電動勢。二次繞組電動勢對負載而言即為電源電動勢，其空載電壓為。
1-3 變壓器空載運行時，空載電流為何很小？
答：變壓器空載運行時，原邊額定電壓不僅降落在原邊電阻r1上，而且還有漏磁壓降，還有主磁通產(chǎn)生的壓降，由于-很大，或者說Zm=rm+jxm很大，致使勵磁電流很小。
1-4 一臺單相變壓器，額定電壓為220V／110V，如果將二次側(cè)誤接在220V電源上，對變壓器有何影響？
答 副邊勵磁電流將非常非常大。因為原邊接額定電壓時主磁
3、通φm為設(shè)計值，鐵心磁路接近飽和，最大磁密Bm接近飽和值；這時副邊電壓為U2≈E2，即E2=110V。不慎把到邊接到220V時，副邊漏阻抗也很小，電壓與電勢近似相等，因此有E2≈U2＝220V，與原邊接220V時相比，副邊電勢大小增大到原來的二倍。我們知道，E2＝4.44fw2φm因此φm也增大到原來的二倍，磁密Bm也增大到原來的二倍。正常運行時Bm已到了磁化曲線的拐彎點，Bm增加一倍，勵磁磁動勢將急劇增加，勵磁電流由副邊提供，勵磁電流非常大，會數(shù)倍于額定電流。
l-5一臺單相變壓器，額定容量SN＝250kVA，額定電壓U1N／U2N＝10kV／0.4kV，試求一、二次側(cè)額定電流為I1N、、
4、I2N。
解：原邊額定電流
I1N=SN /U1N=250/10=25A
副邊額定電流
I2N=SN /U2N=250/0.4=625A
1-6有一臺三相變壓器，SN＝250KvA，U1N／U2N＝6kV／0.4kV，Yyn聯(lián)結(jié)，求一、二次繞組的額定電流。
解：原邊額定電流
I1N=SN /U1N=250/6=24A
副邊額定電流
I1N=SN /U2N=250/0.4=361A
1-7有一臺三相變壓器，SN＝5000kVA，U1N／U2N＝10.5kV／6.3kV，Yd聯(lián)結(jié)，求一、二次繞組的額定電流。
解：原邊額定電流
I1N=SN /U1N=5000/10.5=
5、275A
副邊額定電流
I1N=SN /U2N=5000/6.3=458.2A
1-8如圖l-28為變壓器出廠前的“極性”試驗。在A-X間加電壓，將X、x相連，測A、a間的電壓。設(shè)定電壓比為220V／110V，如果A、a為同名端，電壓表讀數(shù)是多少？如A、a為異名端，則電壓表讀數(shù)又應(yīng)為多少
解：A、a為同名端
電壓表讀數(shù)是110V
A、a為異名端電壓表讀數(shù)是330V
1-9 試用相量圖判斷圖1-29的聯(lián)結(jié)組號。
解： Yd11
1-10有一臺三相變壓器，其一、二次繞組同名端及標志如圖1-30所示，試把該變壓器聯(lián)結(jié)成Yd7和Yy
6、4。
解：Yy4
Yd7
1-11 三相變壓器的一、二次繞組按圖l-31所示聯(lián)結(jié)，試畫出它們的線電動勢相量圖，并判斷其聯(lián)結(jié)組別。
解：a)Y/△-7 b)Y/Y-4 c) △/Y-9 d) △/△-9
1-l2 三相變壓器并聯(lián)運行條件是什么？為什么？
答：變壓器并聯(lián)運行的條件：
1）并聯(lián)運行的各臺變壓器的額定電壓與電壓比要相等。否則，并聯(lián)變壓器未帶上負載前（即空載時）其一、二次繞組內(nèi)都產(chǎn)生環(huán)流。
2）并聯(lián)運行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同，如果不相同，將引起兩臺并聯(lián)變壓器二次繞組線電壓相位不同，致少使其相位差為3
7、00，由此產(chǎn)生很大的電壓差，于是在變壓器二次繞組中產(chǎn)生很大的空載環(huán)流。
3）并聯(lián)運行的各變壓器的短路阻抗的對應(yīng)值要相等。這樣才能在帶上負載時，各變壓器所承擔的負載按其容量大小成比例分配，防止其中某合過載或欠載，使并聯(lián)組的容量得到充分發(fā)揮。
l-13 自耦變壓器的主要特點是什么？它和普通雙繞組變壓器有何區(qū)別？
答：自耦變壓器的主要特點是一、二次繞組共用一個繞組。
普通雙繞組變壓器，其一、二次繞組是兩個獨立的繞組，它們之間只有磁的聯(lián)系，而沒有電的直接聯(lián)系。
l-l4 儀用互感器運行時，為什么電流互感器二次繞組不允許開路？而電壓互感器二次繞組不允許短路？
答：1）電流互感器運行時二次繞組
8、絕不許開路。若二次繞組開路，則電流互感器成為空載運行狀態(tài)，此時一次繞組中流過的大電流全部成為勵磁電流，鐵心中的磁通密度猛增，磁路產(chǎn)生嚴重飽和，一方面鐵心過熱而燒壞繞組絕緣，另一方面二次繞組中因匝數(shù)很多，將感應(yīng)產(chǎn)生很高的電壓，可能將絕緣擊穿，危及二次繞組中的儀表及操作人員的安全。為此，電流互感器的二次繞組電路中絕不允許裝熔斷器。在運行中若要拆下電流表，應(yīng)先將二次繞組短
2）電壓互感器在運行時二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，會將互感器燒壞。為此在電壓互感器二次側(cè)電路中應(yīng)串聯(lián)熔斷器作短路保護。
l-15 電弧焊對弧焊變壓器有何要求？如何滿足這些要求？
答：l）為保證容易起弧，空載電壓應(yīng)在60－75V之間。為操作者安全，最高空載電壓應(yīng)不大于85V。
2）負載運行時具有電壓迅速下降的外特征，如圖l－25所示。一般在額定負載時輸出電壓在30V左右。
3）為滿足不同焊接材料和不同焊件要求，焊接電流可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
4）短路電流不應(yīng)過大，且焊接電流穩(wěn)定。
基于上述要求，弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調(diào)節(jié)。為此弧焊變壓器的一、二次繞組分裝在兩個鐵心柱上。為獲得電壓迅速下降的外特性，以及弧焊電流可調(diào)，可采用串聯(lián)可變電抗器法和磁分路法，由此磁生出帶電抗器的弧焊變壓器和帶磁分路的弧焊變壓器。
機電工程系
電機與電氣控制技術(shù) 許翏 課后答案
