【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10－75（+）求解得2．66串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，電樞回路各繞組電阻，一對(duì)電刷接觸壓降。若制動(dòng)總轉(zhuǎn)矩為額定值，外施電壓減到150V，試求此時(shí)電樞電流及轉(zhuǎn)速（假設(shè)電機(jī)不飽和）。 解：(1)∵是串勵(lì) ∴又∵總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持為額定值∴ 為常數(shù)，∴(2) (條件不變)否則：∴2．67某串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，（包括電刷接觸電阻），欲在負(fù)載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變條件下把轉(zhuǎn)速降到，需串入多大電阻？ 解：∵總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變 ∴不變，∴不變∴∴2．68已知他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，，，試求： （1）拖動(dòng)額定負(fù)載在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，采用電源反接制動(dòng)，允許的最大制動(dòng)力矩為 ，那么此時(shí)應(yīng)串入的制動(dòng)電阻為多大？ （2）電源反接后轉(zhuǎn)速下降到時(shí)，再切換到能耗制動(dòng)，使其準(zhǔn)確停車。當(dāng)允許的最大力矩也為 時(shí)，應(yīng)串入的制動(dòng)電阻為多大？2．69一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，試求下列制動(dòng)方式制動(dòng)時(shí)，進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)瞬間的電樞回路的損耗和電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （1）電動(dòng)機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞回路串電阻使轉(zhuǎn)速下降到時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，然后采用反接制動(dòng)； （2）采用能耗制動(dòng)，制動(dòng)前的運(yùn)行狀態(tài)同（1）； （3）電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載作回饋制動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)時(shí)。第三章 變壓器3．1 變壓器有哪幾個(gè)主要部件？各部件的功能是什么？ 變壓器的主要部件:鐵心:磁路,包括芯柱和鐵軛兩部分繞組:電路油箱:加強(qiáng)散熱，提高絕緣強(qiáng)度套管:使高壓引線和接地的油箱絕緣3．2 變壓器鐵心的作用是什么？、表面涂絕緣漆的硅鋼片制造鐵心？ ,用涂絕緣漆的薄硅鋼片疊成鐵心,可以大大減小鐵耗.3．3 為什么變壓器的鐵心和繞組通常浸在變壓器油中？ 因變壓器油絕緣性質(zhì)比空氣好，所以將鐵心和繞組浸在變壓器油中可加強(qiáng)散熱和提高絕緣強(qiáng)度.3．4 變壓器有哪些主要額定值？一次、二次側(cè)額定電壓的含義是什么？ 額定值 ,,:一次繞組端子間電壓保證值:空載時(shí),一次側(cè)加額定電壓,二次側(cè)測(cè)量得到的電壓3．5 變壓器中主磁通與漏磁通的作用有什么不同？在等效電路中是怎樣反映它們的作用的？ 主磁通:同時(shí)交鏈一次，二次繞組,但是能量從一次側(cè)傳遞到二側(cè)的媒介,使,實(shí)現(xiàn)變壓功能漏磁通:只交鏈自身繞組,作用是在繞組電路中產(chǎn)生電壓降,負(fù)載時(shí)影響主磁通, 和二次電壓的變化,以及限制二次繞組短路時(shí)短路電流的大小,在等效電路中用反應(yīng)磁通的作用,用,反應(yīng)漏磁通的作用3．6 電抗、的物理概念如何？它們的數(shù)據(jù)在空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)及正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)是否相等？為什么定量計(jì)算可認(rèn)為和是不變的？的大小對(duì)變壓器的運(yùn)行性能有什么影響？在類變壓器的范圍如何？ :對(duì)應(yīng)一次繞組的漏磁通,磁路的磁組很大，因此很小,因?yàn)榭諝獾拇艑?dǎo)率為常數(shù),∴為常數(shù)叫短路電抗:對(duì)應(yīng)于主磁通,主磁通所走的磁路是閉合鐵心,其磁阻很小,而電抗與磁阻成反比,鐵心的磁導(dǎo)率不是常數(shù),它隨磁通密度的增加而變小，磁阻與磁導(dǎo)率成反比,所以勵(lì)磁電抗和鐵心磁導(dǎo)率成正比由于短路時(shí)電壓低,主磁通小，而 負(fù)載試驗(yàn)時(shí)加額定電壓，主磁通大，所以主磁通和空載試驗(yàn)時(shí)基本相同,即負(fù)載運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電抗與空載試驗(yàn)時(shí)基本相等，,在空載試驗(yàn),斷路試驗(yàn)和負(fù)載運(yùn)行時(shí),數(shù)值相等,叫短路阻抗 是常數(shù)∴不變(隨溫度變化)(見背面)3．7 為了得到正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)鐵心不飽和與飽和時(shí)，空載電流應(yīng)各呈何種波形？為什么？ 鐵心不飽和時(shí),空載電流與成正比,如感應(yīng)電勢(shì)成正弦,則也為正弦變化，∴也為正弦鐵心飽和時(shí): 為尖頂波,3．8 試說明磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念極其在分析變壓器中的作用？一次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)和二次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)共同作用在磁路上，等于磁通乘磁組,即 其中是考慮鐵心的磁滯和渦流損耗時(shí)磁動(dòng)勢(shì)超前磁通的一個(gè)小角度,實(shí)際鐵心的很小，而,則,即這就叫磁動(dòng)勢(shì)平衡,即一二次磁動(dòng)勢(shì)相量的大小相等，方向相反，二次電流增大時(shí),一次電流隨之增大.當(dāng)僅考慮數(shù)量關(guān)系時(shí),有即或∴利用磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念來定性分析變壓器運(yùn)行時(shí),可立即得出結(jié)論,一,二次電流之比和他們的匝數(shù)成反比.3．9 為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗，短路損耗可以近似地看成是銅耗？負(fù)載時(shí)變壓器真正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無差別，為什么？ 解： ∵空載損耗 空載時(shí)很小，∴可忽略 ∴ ∵∵短路試驗(yàn)時(shí)外施電壓很小, ∴很小, 很小 ∴鐵耗很小,可忽略鐵耗, 負(fù)載時(shí)：與空載時(shí)無差別，這是因?yàn)楫?dāng)f不變時(shí)，負(fù)載與空載時(shí)一次繞組側(cè)施加的電壓基本不變，∴基本不變，則不變損耗，嚴(yán)格說，空載時(shí)，漏抗壓降大∴磁密略低，鐵耗略少些：如果是同一電流，則無差別。如果考慮到短路損耗包含少量的鐵耗的話，負(fù)載真正的銅耗比短路時(shí)側(cè)略小。3．10 變壓器的其它條件不變，僅將一、二次繞組匝數(shù)變化，對(duì)，的影響怎樣？如果僅將外施電壓變化，其影響怎樣？如果僅將頻率變化，其影響又怎樣？解：①一，二次繞組匝數(shù)變比177。10％。如+10％= ∵漏磁路的漏磁導(dǎo)，為常數(shù) ∴即增加21％如－10％=％，二次繞組匝數(shù)變化對(duì)無影響 增加，減少∴u增大 ∴19％。②外施電壓變比177。10％，不變，由磁化曲線知， 比 變化快 ∴∴③ 為漏磁路的漏磁導(dǎo) ∴為常數(shù) ∴變化177。10％，變化177。10％。 ： 除與成正比外，還與成正比 ∵ ∴變化177。10％，E不變 ∴變化177。10％，如增加10％，則減小10％，增大，∴的增加大于10％。減小10％，則增加10％，減小，∴的減小于10％。3．11 分析變壓器有哪幾種方法？它們之間有無聯(lián)系？為什么？ 解：分析變壓器有三種方法：基本方程式，等效電路和相量圖，三者有聯(lián)系，他們的物理本質(zhì)是一樣，都反映了變壓器內(nèi)部的電磁關(guān)系，在進(jìn)行定量計(jì)算時(shí)，宜采用等效電路和方程式，定性的給各物理量間關(guān)系時(shí)，可用相量圖。3．12 一臺(tái)變壓器，原設(shè)計(jì)的額定頻率為50Hz，現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，試問對(duì)勵(lì)磁電流、鐵耗、漏抗、電壓變化率等有何影響？解：也50變?yōu)?0，額定電壓不變。① 變?yōu)樵瓉淼模瑒t變?yōu)樵瓉淼摹鄤?lì)磁電流減小，即，為原來的② 雖然頻率變?yōu)樵瓉淼谋?，但減小倍，∴減小倍，但的平方與成正比∴最終仍是鐵耗減小，即③勵(lì)磁電抗 ，飽和程度降低， ∴④漏電抗： 為漏磁路磁導(dǎo)可認(rèn)為是常數(shù)∴ 隨頻率增大而增大。⑤電壓變化率∵，∴3．13 一臺(tái)額定頻率為50Hz的電力變壓器，接到頻率為60Hz、電壓為額定電壓5/6倍的電網(wǎng)上運(yùn)行，問此時(shí)變壓器的空載電流、勵(lì)磁電抗、漏電抗及鐵耗等將如何變化？為什么？ 解： 原來現(xiàn)在 ∴如改為60Hz電力變壓器，接到50Hz電網(wǎng)上，電壓為倍，則現(xiàn)在 ∴(1)∵磁通未變 ∴不變(2)∵不變 ∴飽和程度不變 ∴不變 故 ∴減小為原來的倍(3) ∴也減小為原來的倍，副方電抗也一樣，(4) 不變 ∴隨的減小而減小。3．14 在變壓器高壓方和低壓方分別加額定電壓進(jìn)行空載試驗(yàn)，所測(cè)得的鐵耗是否一樣？計(jì)算出來的勵(lì)磁阻抗有何差別？ 在高壓方和低壓方做空載試驗(yàn)，只要都加額定電壓，由于這兩種情況下主磁通是相等的；原因是 ∴鐵損耗相等在高壓方做： 為電壓，為在高壓側(cè)測(cè)得的空載電流。在低壓方做： 為低壓方做空載試驗(yàn)時(shí)所測(cè)得的電壓，電流?！邿o論在高壓做還是低壓做磁通不變，相同∴電壓之比等于匝數(shù)之比，即又∵磁通相等，∴兩種情況磁勢(shì)相同，∴∴ ∴3．15 在分析變壓器時(shí)，為何要進(jìn)行折算？折算的條件是什么？如何進(jìn)行具體折算？若用標(biāo)么值時(shí)是否還需要折算？ (1)∵變壓器一，二次繞組無直接電聯(lián)系，且一，二次繞組匝數(shù)不等，用設(shè)有經(jīng)過折算的基本解公司無法畫出等效電路，∴要折算。(2)如果將二次繞組折算到一次側(cè)，因?yàn)槎卫@組通過其磁動(dòng)勢(shì)對(duì)一起繞組起作用，∴只要保持不變，就不會(huì)影響一次繞組的各個(gè)量(3)具體方法是將二次繞組的匝數(shù)折合到與一次繞組相同的匝數(shù)，即 ∴，， ，(4)若用標(biāo)么值時(shí)不需要折算，因?yàn)橛脴?biāo)么值表示時(shí)折算前后數(shù)值相等例3．16 一臺(tái)單相變壓器，試求： （1）寫出電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式；（2）繪出時(shí)的相量圖。(1) (要注意方向，如與圖中相反，則為：)令， （沒有“－”號(hào)）（沒有“－”號(hào)）， (2) 時(shí)相量圖3．17 如何確定聯(lián)接組？試說明為什么三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)接組，而三相心式變壓器又可以呢？為什么三相變壓器中常希望一次側(cè)或者二次側(cè)有一方的三相繞組接成三角形聯(lián)接？3．18 一臺(tái)Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)加額定電壓空載運(yùn)行。此時(shí)將二次側(cè)的三角形打開一角測(cè)量開口處的電壓，再將三角形閉合測(cè)量電流，試問當(dāng)此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值有無不同？為什么？3．19 有一臺(tái)Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)（高壓方）加上對(duì)稱正弦電壓，試分析： （1）一次側(cè)電流中有無3次諧波？ （2）二次側(cè)相電流和線電流中有無3次諧波？ （3）主磁通中有無3次諧波？ （4）一次側(cè)相電壓和線電壓中有無3次諧波？（5）二次側(cè)相電壓和線電壓中有無3次諧波？3．20 并聯(lián)運(yùn)行的理想條件是什么？要達(dá)到理想情況，并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器需滿足什么條件？3．21 并聯(lián)運(yùn)行的變壓器若短路阻抗的標(biāo)么值或變比不相等時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果各變壓器的容量不相等，則以上兩量對(duì)容量大的變壓器是大些好呢還是小些好呢？為什么？3．22 試說明變壓器的正序、負(fù)序和零序阻抗的物理概念。為什么變壓器的正序、負(fù)序阻抗相等？變壓器零序阻抗的大小與什么因素有關(guān)？3．23為什么三相變壓器組不宜采用Yyn聯(lián)接？而三相心式變壓器又可以用Yyn聯(lián)接呢？3．24 如何測(cè)定變壓器的零序電抗？試分析Yyn聯(lián)接的三相變壓器組和三相心式變壓器零序電抗的大小。3．25 試畫出Yny、Dyn和Yy聯(lián)接變壓器的零序電流流通路徑及所對(duì)應(yīng)的等效電路，寫出零序阻抗的表達(dá)式。3．26 如果磁路不飽和，變壓器空載合閘電流的最大值是多少？3．27 在什么情況下突然短路電流最大？大致是額定電流的多少倍？對(duì)變壓器有什么危害性？3．28 變壓器突然短路電流值與短路阻抗有什么關(guān)系？為什么大容量的變壓器把設(shè)計(jì)得大些？3．29 三繞組變壓器中，為什么其中一個(gè)二次繞組的負(fù)載變化時(shí)對(duì)另一個(gè)二次繞組的端電壓發(fā)生影響？對(duì)于升壓變壓器為什么把低壓繞組擺在高壓與中壓繞組之間時(shí)可減小這種影響？3．30 三繞組變壓器的等效電抗與兩繞組變壓器的漏電抗在概念上有什么不同？3．31自耦變壓器的繞組容量（即計(jì)算容量）為什么小于變壓器的額定容量？一、二次側(cè)的功率是如何傳遞的？這種變壓器最合適的電壓比范圍是多大？3．32 同普通兩繞組變壓器比較，自耦變壓器的主要特點(diǎn)是什么？3．33電流互感器二次側(cè)為什么不許開路？電壓互感器二次側(cè)為什么不許短路？3．34 產(chǎn)生電流互感器和電壓互感器誤差的主要原因是什么？為什么它們的二次側(cè)所接儀表不能過多？3．35 有一臺(tái)單相變壓器，額定容量，額定電壓，試求一、二次側(cè)的額定電流。 3．36 有一臺(tái)三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yd聯(lián)接，試求： （1）一、二次側(cè)的額定電流； （2）一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。 (1) (2) 3．37 有一臺(tái)三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yyn聯(lián)接，試求： （1）一、二次側(cè)的額定電流；（2）一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。(1) (2) 3．38 兩臺(tái)單相變壓器，一次側(cè)的匝數(shù)相等，但空載電流。今將兩變壓器的一次側(cè)繞組順極性串聯(lián)起來，一次側(cè)加440V電壓?jiǎn)杻勺儔浩鞫蝹?cè)的空載電壓是否相等？∵ 且一次側(cè)匝數(shù)相等∴而 且電壓和匝數(shù)相等∴∴現(xiàn)將兩臺(tái)的一次繞組順極性串聯(lián)起來，則 即 由于變 壓器I的磁阻為變壓器II的2倍。∴I的主磁通是II的 ，即 ∴ 而 ∴ 3．39 有一臺(tái)單相變壓器，當(dāng)在高壓側(cè)加220V電壓時(shí)，空載電流為，主磁通為。今將X、a端聯(lián)在一起，Ax端加330V電壓，此時(shí)空載電流和主磁通為多少？若將X、x端聯(lián)接在一起，在Aa端加110V電壓，則空載電流和主磁通又為多少？ 解：(1)設(shè)高壓繞組為匝，低壓繞組為匝則原來主磁通： 現(xiàn)在匝數(shù)為（Z，a端連在一起）∴ ∴ ∴主磁通沒變，∴勵(lì)磁磁勢(shì)而 ∴(2)若將Z，x連在一起，則匝數(shù)為：現(xiàn)在的主磁通 不變∴勵(lì)磁磁勢(shì)不變而 ∴ ∴3．40 有一臺(tái)單相變壓器，額定容量，高、低壓側(cè)額定電壓。鐵柱有效截面積為，鐵柱中磁通密度的最大值，試求高、低壓繞組的匝數(shù)及該變壓器的變比。 解：3．41 有一臺(tái)單相變壓器，額定容量為5kVA，高、低壓側(cè)均由兩個(gè)繞組組成，一次側(cè)每個(gè)繞組的額定電壓為，二次側(cè)每個(gè)繞組的額定電壓為，用這個(gè)變壓器進(jìn)行不同的聯(lián)接，問可得幾種不同的變比？每種聯(lián)接時(shí)的一、二次側(cè)額定電流為多少？ 共有4種：1：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián) 2：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián) 3：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián) 4：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián) ， 3．42 將一臺(tái)1000匝的鐵心線圈接到110V、50Hz的交流電源上，由安培表和瓦特表的讀數(shù)得知、把鐵心取出后電流