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1、唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案用紙 第 4 頁 第一章 變壓器 1-1在分析變壓器時(shí)，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(shí)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(fù)載而言即為電源電動勢，其空載電壓為。 1-3 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，空載電流為何很??？ 答：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，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(lì)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(lì)磁電流將非常非常大。因?yàn)樵吔宇~定電壓時(shí)主磁

3、通φm為設(shè)計(jì)值，鐵心磁路接近飽和，最大磁密Bm接近飽和值；這時(shí)副邊電壓為U2≈E2，即E2=110V。不慎把到邊接到220V時(shí)，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(shí)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(yùn)行時(shí)Bm已到了磁化曲線的拐彎點(diǎn)，Bm增加一倍，勵(lì)磁磁動勢將急劇增加，勵(lì)磁電流由副邊提供，勵(lì)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(yàn)。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(biāo)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(yùn)行條件是什么？為什么？ 答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件： 1）并聯(lián)運(yùn)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(fù)載前（即空載時(shí)）其一、二次繞組內(nèi)都產(chǎn)生環(huán)流。 2）并聯(lián)運(yùn)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(yùn)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(fù)載時(shí)，各變壓器所承擔(dān)的負(fù)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(diǎn)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(diǎn)是一、二次繞組共用一個(gè)繞組。 普通雙繞組變壓器，其一、二次繞組是兩個(gè)獨(dú)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(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)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(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)一次繞組中流過的大電流全部成為勵(lì)磁電流，鐵心中的磁通密度猛增，磁路產(chǎn)生嚴(yán)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(yùn)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(yùn)行時(shí)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(hù)。 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(fù)載運(yùn)行時(shí)具有電壓迅速下降的外特征，如圖l－25所示。一般在額定負(fù)載時(shí)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(gè)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(jī)電工程系