【正文】 產(chǎn)生的電樞磁勢反向，但此時(shí)換向極的電流和他的極性亦反向，因此作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其換向極能起改善換向的作用，當(dāng)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，換向極也能起改善換向的作用。1）若電樞回路不串電阻直接起動(dòng)，則起動(dòng)電流為額定電流的幾倍？2） 若將起動(dòng)電流限制為，求電樞回路應(yīng)串入的電阻大小。電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行，保持勵(lì)磁電流不變，要把轉(zhuǎn)速降到1000r/min。第三章 變壓器31變壓器是根據(jù)什么原理進(jìn)行電壓變換的？變壓器的主要用途有哪些？答：變壓器是一種靜止的電器設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，把一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種電壓等級(jí)的交流電能。32 變壓器有哪些主要部件？各部件的作用是什么？答：電力變壓器的基本構(gòu)成部分有：鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及其他附件等，其中鐵心是變壓器的主磁路，又是它的機(jī)械骨架。絕緣套管:變壓器的引出線從油箱內(nèi)部引到箱外時(shí)必須通過絕緣套管，使引線與油箱絕緣。分接開關(guān)，可在無載下改變高壓繞組的匝數(shù),以調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓。原、副方額定電壓的含義是指：正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定加在一次側(cè)的端電壓稱為變壓器一次側(cè)的額定電壓；二次側(cè)的額定電壓是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。34一臺(tái)單相變壓器，SN=5000kVA，U1N/U2N=10/，試求原、副方的額定電流。解： 36 在研究變壓器時(shí)，原、副方各電磁量的正方向是如何規(guī)定的？答：從原理上講，正方向可以任意選擇，但正方向規(guī)定不同，列出的電磁方程式和繪制的相量圖也不同。具體原則如下：（1）在負(fù)載支路，電流的正方向與電壓降的正方向一致；而在電源支路，電流的正方向與電動(dòng)勢的正方向一致；（2）磁通的正方向與產(chǎn)生它的電流的正方向符合右手螺旋定則；（3）感應(yīng)電動(dòng)勢的正方向與產(chǎn)生它的磁通的正方向符合右手螺旋定則。（2）空載時(shí)，有主磁通和一次側(cè)繞組漏磁通，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢激勵(lì)產(chǎn)生；負(fù)載時(shí)有主磁通，一次側(cè)繞組漏磁通，二側(cè)次繞組漏磁通。（3）在等效電路中，主磁通用勵(lì)磁參數(shù)來反映它的作用，一次側(cè)漏磁通用漏電抗來反映它的作用，而二次側(cè)漏磁通用漏電抗來反映它的作用。而當(dāng)鐵心飽和時(shí)，磁化曲線呈非線性，為使磁通為正弦波，勵(lì)磁電流必須呈尖頂波。因?yàn)榇抛?，所以磁阻增大?10一臺(tái)額定電壓為的變壓器，若誤將低壓側(cè)接到的交流電源上，將會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：根據(jù)可知,此時(shí)主磁通增加接近倍，磁路飽和程度大增，勵(lì)磁電流將會(huì)大大增加，鐵耗和銅耗增大，變壓器過熱。311變壓器折算的原則是什么？如何將副方各量折算到原方？答：折算僅僅是研究變壓器的一種方法，它不改變變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系的本質(zhì)。副方各量折算方法如下： 將副方電流除以；副方感應(yīng)電動(dòng)勢、電壓乘以；漏阻抗、負(fù)載阻抗應(yīng)乘以。可知變壓器電壓變化率的大小主要和以下物理量相關(guān)：（1）電壓變化率與負(fù)載的大?。ㄖ担┏烧?；在一定的負(fù)載系數(shù)下，當(dāng)負(fù)載為阻感負(fù)載時(shí)，漏阻抗（阻抗電壓）的標(biāo)么值越大，電壓變化率也越大；（2）電壓變化率還與負(fù)載的性質(zhì)，即功率因角數(shù)的大小和正負(fù)有關(guān)。測量短路損耗時(shí)，變壓器所加電壓很低，而根據(jù)可知，由于漏阻抗壓降的存在，則更小。再由鐵損耗，可知鐵損耗很小，可以忽略，額定負(fù)載時(shí)短路損耗可以近似看成額定負(fù)載時(shí)的銅損耗?？蛰d試驗(yàn)時(shí)輸入功率為變壓器的鐵損耗，無論在高壓邊還是在低壓邊加電壓，都要加到額定電壓，根據(jù)可知，； ，故，即。短路試驗(yàn)時(shí)輸入功率為變壓器額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的銅損耗，無論在高壓邊還是在低壓邊做，都要使電流達(dá)到額定電流值，繞組中的銅損耗是一樣的 315一臺(tái)單相變壓器，SN=5000kVA,U1N/U2N=35/,fN=50HZ,鐵心有效面積A=1120cm2，鐵心中的最大磁密Bm=，試求高、低壓繞組的匝數(shù)和變比。求：1) 折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)Rk、xk和Zk；2) 折算到低壓側(cè)的短路參數(shù)k、k和k；3) 將1）、2）的參數(shù)用標(biāo)么值表示，由計(jì)算結(jié)果說明什么問題？4) 變壓器的短路電壓uk及其有功分量ukr、無功分量ukx；5) 在額定負(fù)載下，功率因數(shù)分別為cos2=cos2=（滯后）、cos2=（超前）3種情況下的△U％。試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，額定電壓時(shí)的空載電流I0=65A，空載損耗p0=3700W；短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行，額定電流時(shí)的短路電壓Uk=450V，短路損耗pkN=7500W（不考慮溫度變化的影響）。解：1) , 折算至高壓側(cè)的激磁參數(shù)： 短路參數(shù)計(jì)算： Zk ==Rk =Xk==2) T形電路圖如下： 4) 滿載時(shí)的效率 318 三相變壓器組和三相心式變壓器在磁路結(jié)構(gòu)上各有什么特點(diǎn)？答：三相變壓器組磁路結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是各相磁路各自獨(dú)立，彼此無關(guān)；三相心式變壓器在磁路結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是各相磁路相互影響，任一瞬間某一相的磁通均以其他兩相鐵心為回路。320從空載相電動(dòng)勢波形看，什么三相變壓器組不采用Yy連接，而三相心式變壓器又可以采用呢？答；321一臺(tái)單相變壓器，／＝220V／110V，繞組標(biāo)志如右圖所示：將與連接，高壓繞組接到220V的交流電源上，電壓表接在上，如、同極性，電壓表讀數(shù)是多少？如、異極性呢？解：、同極性時(shí)壓表讀數(shù)是： 、異極性時(shí)壓表讀數(shù)是：322根據(jù)題圖32的接線圖，確定其聯(lián)結(jié)組別。上述三個(gè)條件中，條件（2﹚必須嚴(yán)格保證。的相位差。其大小可達(dá)=sin15176。這樣大的電壓差作用在變壓器副繞組所構(gòu)成的回路上，必然產(chǎn)生很大的環(huán)流（幾倍于額定電流），它將燒壞變壓器的繞組。325 兩臺(tái)容量不相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，是希望容量大的變壓器短路電壓大一些好，還是小一些好？為什么？答：希望容量大的變壓器短路電壓小一些好，這是因?yàn)槎搪冯妷捍蟮男。诓⒙?lián)運(yùn)行時(shí)，不容許任何一臺(tái)變壓器長期超負(fù)荷運(yùn)行，因此并聯(lián)運(yùn)行時(shí)最大的實(shí)際總?cè)萘勘葍膳_(tái)額定容量之和要小，只可能是滿載的一臺(tái)的額定容量加上另一臺(tái)欠載的實(shí)際容量。326 兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，在SNI=1000kAV，SNII=500kAV，不允許任何一臺(tái)變壓器過載的情況下，試計(jì)算下列條件并聯(lián)變壓器組可供給的最大負(fù)載，并對其結(jié)果進(jìn)行討論。設(shè)，則2）∵，∴第二臺(tái)變壓器先達(dá)滿載。327 兩臺(tái)變壓器數(shù)據(jù)如下：SNI=1000kAV，ukI=％，SNII=2000kAV，ukII=％聯(lián)結(jié)組均為Y，d11額定電壓均為35/。設(shè)，則 某變電所總負(fù)載是3000kVA，若選用規(guī)格完全相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，每臺(tái)變壓器的額定容量為1000kVA。解：1），∴需要3臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。329 什么是自耦變壓器的額定容量、繞組容量和傳導(dǎo)容量？它們之間的關(guān)系是什么？答：自耦變壓器的容量是指它的輸入容量或輸出容量。由于自耦變壓器一、二次側(cè)既有磁的聯(lián)系，也有電的聯(lián)系，因此它從一次側(cè)傳遞到二次側(cè)的容量即額定容量由兩部分組成：①由繞組的串聯(lián)部分和公共部分之間經(jīng)電磁感應(yīng)作用傳送的功率，即繞組容量；②由繞組的公共部分靠電的聯(lián)系直接由一次側(cè)傳遞到二次側(cè)的功率，即傳導(dǎo)功率。其中：表示自耦變壓器的繞組容量, 表示自耦變壓器的額定容量，表示自耦變壓器的傳導(dǎo)容量。如果改接成510/110kV自耦變壓器，試求：1） 自耦變壓器的額定容量、傳導(dǎo)容量和繞組容量各是多少？2） 在額定負(fù)載和cos=，雙繞組變壓器和改接成自耦變壓器的效率各是多少？ 解：1） 自耦變壓器的繞組容量自耦變壓器的額定容量自耦變壓器的傳導(dǎo)容量3） 雙繞組變壓器的效率改接成自耦變壓器后po、pkN不變，其效率331為什么電壓互感器在運(yùn)行時(shí)不允許副邊短路？電流互感器在運(yùn)行時(shí)不允許副邊開路？答：由于電壓互感器副邊所接的測量儀表，例如電壓表、功率表的電壓線圈等，其阻抗很大，故電壓互感器運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)降壓變壓器的空載運(yùn)行，電壓互感器是按空載運(yùn)行設(shè)計(jì)的。電流互感器在運(yùn)行時(shí)不允許副邊開路是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯脑诫娏魇怯杀粶y試的電路決定的，在正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器的副方相當(dāng)于短路，副方電流有強(qiáng)烈的去磁作用，即副方的磁動(dòng)勢近似與原方的磁動(dòng)勢大小相等、方向相反，因而產(chǎn)生鐵心中的磁通所需的合成磁動(dòng)勢和相應(yīng)的勵(lì)磁電流很小。同時(shí)因副繞組匝數(shù)很多，將會(huì)感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓，危及操作人員和測量設(shè)備的安全。對于雙繞組變壓器，每個(gè)繞組產(chǎn)生的漏磁通只與本繞組交鏈而不與另一個(gè)繞組交鏈，即這些漏磁通均為自感漏磁通。在三繞組變壓器中，的大小與各繞組在鐵心上的排列位置有關(guān)。負(fù)電抗是電容性質(zhì)的，這當(dāng)然不是變壓器繞組真具有電容性，各繞組之間的漏電抗、是不會(huì)為負(fù)的，只是在相互組合時(shí)產(chǎn)生的負(fù)值而已。334從帶單相負(fù)載的能力和中性點(diǎn)移動(dòng)看，為什么Y，yn接法不能用于三相變壓器組，卻可以用于三相心式變壓器？答： Y，yn接線的組式變壓器接單相負(fù)載時(shí)，由于零序阻抗大（），負(fù)載電流將很小，因此根本不能帶單相負(fù)載。在極端的情況下，如一相發(fā)生短路，即短路電流僅為正常激磁電流的3倍，使其余兩相電壓提高到原來的倍，這是很危險(xiǎn)的。而心式變壓器，由于零序阻抗很小（很?。?，單相負(fù)載電流的大小主要由負(fù)載阻抗決定，因此它可以帶一定的單相負(fù)載。因此三相心式變壓器組可以接成Y，yn聯(lián)結(jié)組。解： ：分解為對稱分量。 解：1）單相對地短路時(shí)副方的短路電流 2) 副方的三相電壓,忽略和，則3) 中點(diǎn)移動(dòng)副邊：337變壓器的空載電流很小，為什么空載合閘電流卻可能很大？答：變壓器空載合閘時(shí)，鐵心磁通處于瞬變過程中，此時(shí)的磁通最大值可達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的2倍，由于鐵心有磁飽和現(xiàn)象，其對應(yīng)的勵(lì)磁電流將急劇增大到穩(wěn)態(tài)值的幾十倍，甚至上百倍。這是一個(gè)很大的沖擊電流，它會(huì)在變壓器繞組上產(chǎn)生很大的電磁力，嚴(yán)重時(shí)可能使變壓器繞組變形而損壞。因?yàn)榇笕萘孔儔浩鞫搪冯娏飨鄬^大，繼電保護(hù)相對較難，所以為了限制短路電流，應(yīng)將設(shè)計(jì)得大些。 解：1） 2）第四章 交流電動(dòng)機(jī)電樞繞組的電動(dòng)勢與磁動(dòng)勢 時(shí)間和空間電角度是怎樣定義的？機(jī)械角度與電角度有什么關(guān)系？答 空間電角度是指一對主磁極所占的空間距離，稱為360176。時(shí)間電角度是指感應(yīng)電動(dòng)勢交變一次所需要的時(shí)間為360176。機(jī)械角度和電角度之間的關(guān)系為：電角度=極對數(shù)機(jī)