文档介绍：变压器基本工作原理和结构
1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?
答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I0, 产生励磁磁动势F0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e1和e2Page: 1
, 且有, , 显然,由于原副边匝数不等, 即N1≠N2,原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?
答:由, , 可知, ,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U1» E1, U2≈E2 , 因此,, 当U1 不变时,若N1减少, 则每匝电压增大,所以将增大。或者根据,若 N1 减小,则增大, 又,故U2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?为什么?
答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么,、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成?
答:变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。为了铁心损耗,、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么?
答:铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。
油箱和冷却装置: 油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接,使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
1-6变压器原、副方和额定电压的含义是什么?
答:变压器二次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压,二次额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压。
1-7 有一台D-50/10单相变压器,,试求变压器原、副线圈的额定电流?
解:一次绕组的额定电流
二次绕组的额定电流
1-8 有一台SSP-125000/220三相电力变压器,YN,d接线,,求①变压器额定电压和额定电流;②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。
解:①. 一、二次侧额定电压
一次侧额定电流(线电流)
二次侧额定电流(线电流)
由于YN,d接线
一次绕组的额定电压 U1Nф=
一次绕组的额定电流
二次绕组的额定电压
二次绕组的额定电流I2Nф=
第二章单相变压器运行原理及特性
为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通?它们之间有哪些主要区别?并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势?
答:由于磁通所经路径不同,把磁通分成主磁通和漏磁通,便于分别考虑它们各自的特性,从而把非线性问题和线性问题分别予以处理
区别:1. 在路径上,主磁通经过铁心磁路闭合,而漏磁通经过非铁磁性物质磁路闭合。
,主磁通约占总磁通的99%以上,而漏磁通却不足1%。
,主磁通磁路饱和,φ0与I0呈非线性关系,而漏磁通磁路不饱和,φ1σ与I1呈线性关系。
,主磁通在二次绕组感应电动势,接上负载就有电能输出, 起传递能量的媒介作用,而漏磁通仅在本绕组感应电动势,只起了漏抗压降的作用。
空载时,有主磁通和一次绕组漏磁通,它们均由一次侧磁动势激励。
负载时有主磁通,一次绕组漏磁通,二次绕组漏磁通。主磁通由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即激励,一次绕组漏磁通由一次绕组磁动势激励,二次绕组漏磁通由二次绕组磁动势激励.
2-2变压器的空载电流的性质和作用如何?它与哪些因素有关?
答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。
性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。
大小:由磁路欧姆定律,和磁化曲线可知,I0 的大小与主磁通φ0, 绕组匝数N及磁路磁阻有关。就变压器来说,根据,可知,, 因此,由电源电压U1的大小和频率f以及绕组匝数N1来决定。
根据磁阻表达式可知,与磁路结构尺寸有关,还与导磁材料的磁导率有关。变压器铁芯是铁磁材料,随磁路饱和程度的增加而减小,因此随磁路饱和程度