第一部分: 变压器
第一章 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
e1??N1d?0dt,
e2??N2d?0dt, 显然,由于原副
而分别产生同频率的感应电动势 e1和e2 , 且有
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?
e1??N1d?0dt,
e2??N2d?0e1?e2N2,所以变压器原、副两边每匝感应电动
U1答:由
dt, 可知 , N1U1?U2势相等。又U1? E1, U2≈E2 , 因此,N1U2?N2U1N2, 当U不变时,若N减少, 则每匝电压N1增大,
1 1
所以
N1将增大。或者根据U1?E1?4.44fN1?m,若 N减小,则?m增大,又 1
U2?4.44fN2?m,故U增大。
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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,为什么它要用0.35毫米厚、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,采用0.35mm厚、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?
1
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,SN?50kVA,U1N/U2N?10500/230V,试求变压器原、副线圈的额定电流?
I1N?SNU1N?50?10105003?4.76A解:一次绕组的额定电流
3I2N?SNU2N?50?10230?217.39A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,U1N/U2N?220/10.5kV,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 U1N?220kV,U2N?10.5kV
I1N?SN3U1NSN3U2N?1250003?2201250003?230?328.04A 一次侧额定电流(线电流)
I2N?
?6873.22A? 二次侧额定电流(线电流)
② ② 由于YN,d接线
U1N