文档介绍：电机学学习指导第二章变压器
第二章变压器
2-1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同,它们各由什么磁动势产生?
答:主磁通经过铁心形成闭合回路,与一、二次绕组同时交链并在其中产生感应电动势,是变压器
实现能量转换与传递的媒介。它也是变压器的工作磁通,占总磁通的绝大部分。在分析变压器时用
激磁电抗 Xm 来反应主磁通的作用。由于主磁通磁路的非线性,Xm 不是常数,而是随磁路饱和程度
的增加而减小。
漏磁通主要沿非铁磁材料闭合,仅与一次或二次绕组之一相交链,并在其中感应电动势。它只
起漏抗压降的作用而不能传递能量,在总磁通中只占很小一部分。
主磁通由一、二次绕组的磁动势共同产生;漏磁通仅由一次或二次绕组的磁动势独自产生。
2-2 变压器 uk 的大小对其运行性能有什么影响?
答:uk 为变压器的阻抗电压,与变压器的短路阻抗标幺值相等,是变压器的重要参数。uk 小则电压
调整率小,负载变化时二次侧电压变化小些,对变压器的运行有利;但短路电流大,短路时绕组所
受的电磁力也越大,可能会烧坏绕组或对变压器结构造成破坏。一般中小型变压器的 uk 取 4%~%
左右,大型变压器取 %~%左右。
2-3 变压器的 Rm、Xm 各代表什么物理含义?磁路的饱和程度对它们有什么影响?为什么要求 Xm 大
而 Rm 小?
答:Rm 为变压器的激磁电阻,它是反映变压器铁耗大小的等效电阻;Xm 为变压器的激磁电抗,它反
映主磁通对电路的电磁效应。Rm 和 Xm 都随磁路饱和程度的增加而减小。当主磁通一定时,Xm 越大
则需要的激磁电流越小;Rm 越小则铁耗越小。所以希望 Xm 大而 Rm 小。
2-4 变压器的其它条件不变,在下列情况下 X 1σ、 X m 各有什么变化?
(1)一次绕组匝数变化±10%;
(2)一次侧电压变化±10%;
(3)频率变化±10%。
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答:由于 X 1σ= 2πfN1 Λ1σ、 X m = 2πfN1 Λ m 、U1 ≈ E1 = fΦ m :
(1) 当 N1 变化+10%时,由于 U1 和 f 没有变化,因此主磁通Φ m 减小,磁路饱和程度下降,Λ m 增
大,所以 X m 的变化大于+21%;而Λ1σ与主磁路饱和程度无关,所以 X 1σ变化+21%。同理,
当 N1 变化-10%时, X 1σ变化-19%, X m 的变化小于-19%。
(2) 当 U1 变化+10%而其它量没有变化时,主磁通Φ m 相应变化+10%,磁路饱和程度上升,X m 减
小;当 U1 变化-10%时, X m 增大。而 X 1σ不受磁路饱和的影响,所以不变。
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电机学学习指导第二章变压器
(3) 当频率变化+10%而其它量不变时,由于 fΦm=常数,所以Φm 减小,Λm 增大,Xm 的变化大
于+10%;而 X 1σ不受主磁路饱和的影响,只受 f 变化的影响,故 X 1σ变化+10%。同理,当 f
变化-10%时, X 1σ变化-10% ,Xm 的变化小于-10%。
2-5 有一台额定频率为 50Hz、一次侧额定电压为 U1N 的单相变压器,若在一次侧加上频率为 60Hz、
大小为 的电源