電機學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

1、電機學(xué)復(fù)習(xí)資料第一章基本電磁定律和磁路電機的基本工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律、磁路定律和電磁力定律等定律的基礎(chǔ)上的，掌握這些基本定律，是研究電機基本理論的基礎(chǔ)。全電流定律全電流定律：, Hdl Il式中，當(dāng)電流方向與積分路徑方向符合右手螺旋關(guān)系時，電流取正號。在電機和變壓器的磁路計算中，上式可簡化為Hl Ni電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律dddtdt式中，感應(yīng)電動勢方向與磁通方向應(yīng)符合右手螺旋關(guān)系。變壓器電動勢磁場與導(dǎo)體間無相對運動，由于磁通的變化而感應(yīng)的電勢稱為變壓器電動勢。電機中的磁通通常是隨時間按正弦規(guī)律變化的，線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為4.44 fN運動電動勢 自感電動

2、勢 互感電動勢eLdtdi2di 1dt2dt電磁力定律磁路基本定律 磁路歐姆定律也匸 Al A R m式中，磁動勢，單位為A;丄磁阻，單位為1;AA 丄 -磁導(dǎo)，單位為 H。R m l 磁路的基爾霍夫第一定律-Bds 0s上式表明，穿入（或穿出）任一封閉面的磁通等于零。 磁路的基爾霍夫第二定律F HlRm上式表明，在磁路中，沿任何閉合磁路，磁動勢的代數(shù)和等于次壓降的代數(shù)和。電路電流 lA電流密度 J2 電動勢 E V電阻 R -Q s 電導(dǎo) G RS基爾霍夫第一i 0基爾霍夫第二ue電路歐姆 定律 1磁路和電路的比較磁路磁通 磁通密度 B2磁動勢 FA:1磁阻 Rm 丄 sA磁導(dǎo) mH疋律R

3、m磁路節(jié)點定律0律 全電流疋律疋HINg旦磁路歐姆定律FRRm第二章直流電動機、直流電機的磁路、電樞繞組和電樞反應(yīng) 磁場是電機中機電能量轉(zhuǎn)換的媒介。穿過氣隙而同時與定、轉(zhuǎn)子繞組交鏈的磁通為主磁通；僅交鏈一側(cè)繞組的磁通為漏磁通。直流電機空載時的氣隙磁場是由勵磁磁動勢建立的?？蛰d時，主磁通。與勵磁磁動勢 F的關(guān)系曲線。o( Fo) 為電機的磁化曲線。從磁化曲線可以看出電機的飽和程度，飽和程度對電機的性能有很大的影響。 電機的磁化曲線僅和電機的幾何尺寸及所用的材料有關(guān)，而與電機的勵磁方式無關(guān)。電機的運行特性與磁化曲線密切相關(guān)。設(shè)計電機時，一般使額定工作點位于磁化曲線開始彎曲的部分，這樣既可保證一定的

4、可調(diào)節(jié)度，又不至于浪費材料。 直流電機電樞繞組各元件間通過換向器連接，構(gòu)成一個閉合回路， 回路內(nèi)各 元件的電動勢互相抵消，從而不產(chǎn)生環(huán)流。元件內(nèi)的電動勢和電流均為交變量，通過換向器和電刷間的相對運動實現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換。電刷的放置原則是：空載時正、負電刷之間獲得最大的電動勢，這時被電刷短路的元件的電動勢為零。因此，電刷應(yīng)放在換向器的幾何中性線上。對端接對稱的元件，換向 器的幾何中性線應(yīng)與主極軸線重合。不同型式的電樞繞組均有；y i2p =整數(shù)； 12 。其中， S 為元件數(shù)， K 為換向片數(shù)，為虛槽數(shù)，p 為極對數(shù)，y 1 為第一節(jié)距，y 2 為第二節(jié)距，y 為 合成節(jié)距， E 為小于1 的分數(shù)，用

5、來把 y i 湊成整數(shù)。對單疊繞組，土1, y 2 小于 0, 并聯(lián)支路對數(shù)，即每極下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。對單波繞組，y 2大于零，1，即所有同極性下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。 當(dāng)電樞繞組中通過電流時，產(chǎn)生電樞磁動勢， 此時氣隙磁場由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同建立。 電樞磁動勢對主極磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。直流電機電樞磁動勢是空間分布固定的三角波，其幅值位于電樞表面導(dǎo)體電流改變方向處。當(dāng)電刷安裝在換向器的幾何中性線上時，只存在交軸電樞磁動勢。對氣隙磁場的影響稱為交軸電樞反應(yīng)，它使氣隙磁場發(fā)生畸變；物理中性線偏離幾何中性線一個角度，不飽和時，每極磁通量不變，飽和時，有去磁作用。當(dāng)電刷偏離幾何中性線

6、時，除了外，還存在直軸電樞磁動勢。對氣隙磁場的影響稱為直軸電樞反應(yīng)，當(dāng)與勵磁磁動勢同方向時，起助磁作用；當(dāng)與勵磁磁動勢反方向時，起去磁作用當(dāng)電刷在幾何中性線上時，交軸電樞反應(yīng)磁動勢的大小為1T( 極)式中 ,Nia線負荷（）；Da極距（ m ；2pN電樞圓周總導(dǎo)體數(shù) ;電樞外徑（ m 支路電流（ A）當(dāng)電刷從幾何中性線上移開機械角度時，B 交直軸電樞磁動勢分別為卩）（極）2b B （極）式中， bp=0 Da - 電刷在電樞表面移過的弧長（m）o360電樞繞組感應(yīng)電動勢E 是指正、負電刷間的電動勢，即一條支路的電動勢。電磁轉(zhuǎn)距是指電樞電流和氣隙合成磁場相互作用產(chǎn)生的。感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)距公式是

7、直流電動機的兩個重要的計算公式式中，每極磁通量;n 電機轉(zhuǎn)速 ;電樞電流；、 - - 與電機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。其中Ce - P NCT -pN C T 9.55Ce60 a2 a直流電機的勵磁方式共有四種：他勵、并勵、串勵。復(fù)勵。電機端電流I 、電樞電流、勵磁電流的關(guān)系如下表：不同勵磁方式電機各繞組之間的關(guān)系他勵并勵串勵復(fù)勵發(fā)電機電動機與無關(guān)與無關(guān)對于復(fù)勵電機，為串勵繞組電流，為并勵繞組電流。對于發(fā)電機： E>U與 E 同方向，與 n 反方向，將機械能轉(zhuǎn)化為電能；對于電動機： E<U與 E 反方向，與 n 同方向，將電能轉(zhuǎn)化為機械能直流電機的基本方程式發(fā)電機電動機電動勢平衡方程 式轉(zhuǎn)

8、矩Tio20平衡方程式功率PioR %平衡方程 式P2直流發(fā)電機空載特性曲線() ；外特性；調(diào)整特性 并勵發(fā)電機的自勵必須滿足三個條件。直流電動機的工作特性有：速率特性n f(P 2) ；轉(zhuǎn)矩特性Tem f(P 2) ；效率特性f(P 2) 。當(dāng)輸出功率卩 2 增加時，輸入功率Pl 必須增加，在端電壓不變的條件下， la 必須增加。因此la 隨 Pl 的增加而增加。不同勵磁方式的直流電動機的工作特性有很大差異。并勵電動機的速率特性是一條略微下降的曲線，其轉(zhuǎn)矩特性近似為直線。串勵電動機的轉(zhuǎn)速隨著 P2 的增加而迅速下降，轉(zhuǎn)矩則隨著 P2 的增加 而迅速上升。直流電動機使用時應(yīng)注意，并勵電動機勵磁

9、回路不允許開路，串 勵電動機不允許空載或輕載運行。電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線稱為機械特性。當(dāng)電樞回路不串入調(diào)節(jié)電阻時的機械特性叫做自然機械特性，串入電阻叫做人工機械特性。直流電動機的起動方法有：直接啟動；在電樞回路串電阻起動；降壓起動。不管采用哪種起動時，在起動時，勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻要調(diào)到最小，以保證起動時達到最大。直流電動機具有良好的調(diào)速性能。電動機的轉(zhuǎn)速為U l a(Ra Rj)nCe常用的調(diào)速方法有：改變勵磁電流調(diào)速；改變端電壓調(diào)速；改變電樞回路電阻調(diào)速。直流電機的制動方式有三種在：能耗制動；反接制動；回饋制動。這三種方法都不改變磁場的大小及方向而僅改變電樞電流的方向，從而得到

10、制動轉(zhuǎn)矩。第三章變壓器變壓器是一種靜止電磁裝置，一次繞組和二次繞組通過交變磁場聯(lián)系起來，利用電磁感應(yīng)關(guān)系實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)變.根據(jù)變壓器內(nèi)部磁場的實際分布和所起作用的不同，把磁場分成主磁通和漏磁通兩部分 . 主磁通沿鐵心閉合 ，起能量傳遞的媒介作用 ，所經(jīng)磁路是非線性的 ； 漏磁通主要沿非鐵磁物質(zhì)閉合、僅起電抗壓降的作用，所經(jīng)磁路是線性的。在變壓器中，既有磁路的問題，又有電路問題。為了把電磁場問題轉(zhuǎn)化成電路問題，弓I 入了電路參數(shù)：勵磁阻抗，漏電抗Xi. X2勵磁電阻不是一個實際存在的電阻，它只是一個代表鐵耗的電阻，其上消耗的功率等于鐵耗。勵磁電抗與主磁通m 對應(yīng)， X"和 X2. 分別與一

11、次繞組和二次繞組的漏磁通和 2. 對應(yīng)，它們分別與電源頻率、1 (T匝數(shù)的平方、對應(yīng)磁通所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)成正比，既Xm2m fN12 m2 fN1 22fN12 1 mX12 fN 1 2m1 1X22fN22 22 fN 22 2式中， f電源頻率；N1 一次繞組匝數(shù)m 所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)2N 二次繞組匝數(shù)" 所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)2 2。所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)由于 m 經(jīng)鐵心閉和，受鐵心飽和的影響，故Xm 不是常數(shù)，隨著鐵心飽和程度的提高， Xm變小?！昂?2 。主要經(jīng)非鐵磁物質(zhì)閉合，基本不受鐵心飽和程度的影響，故 X!和 X 2 基本上是常數(shù)。另外由于。 ，因此 XmX! 、X2 為了簡化定量計算和

12、得出變壓器一次、二次測有電的聯(lián)系的等效電路，引入了折算法。折算的方法是用一個匝數(shù)和一次繞組相同的繞組代替二次繞組。折算的原則是：保持折算前后二次繞組的磁動勢的大小及空間分布不變，從而使得一次繞組的各種物理量在折算前后保持不變。主磁通 m 在一次、二次繞組的感應(yīng)電動勢E,、E2 的大小分別為iiE2=4.442mE=4.44在相位上，巳、 E2 均滯后于 m 90變比 k 定義為 Ei 和 E2 之比。 K 可以通過幾個途徑計算。其計算式為Ei Ni U i NkE2N 2U 2N式中， Uw、L2N一一三相變壓器一次繞組和二次繞組的額定相電壓。對于單相變壓器， 12N 。在鐵心飽和時，為了得到

13、正弦形變化的磁通，勵磁電流必然為非正弦。勵磁電流除基波外，主要包含三次諧波分量?？蛰d時，變壓器主磁通由空載電流建立，因此，空載電流就是勵磁電流。負載時，主磁通有一次和二次繞組共同建立?；痉匠淌?、等效電路和相量圖是分析變壓器問題的三種方法，三者是完全一致的，知道其中一種就可以推導(dǎo)出其他兩種。在實際工作中，可根據(jù)具體情況靈活運用。變壓器的電壓調(diào)整率的實用計算公式為B（*2+ *2）變壓器負載時的基本方程式為三相變壓器U 1 E1 I1 乙（一次側(cè)電壓方程式）U 2' E2' l2Z2'（二次側(cè)電壓方程式）I1 l2' I m （磁動式方程式）E1 E2'

14、（、二次側(cè)電動勢關(guān)系）E1 I m Z m （勵磁支路電壓降）U 2' l2ZL'（ 負載阻抗電壓降）三相變壓器的一次繞組和二次繞組主要有兩種連接法：星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接。表示變壓器一次、二次繞組聯(lián)結(jié)法的組合；其中 Y 或 y 表示星形聯(lián)結(jié)， D或 d 表 y 和 d 表示低壓繞組。三相變壓器一、二次繞組對應(yīng)線電動勢或線電壓的稱為聯(lián)結(jié)組，共有四種：示三角形相位差與繞組的繞向、首末端標志和聯(lián)結(jié)組有關(guān)，聯(lián)結(jié)； Y 和 D表示高壓繞組，各種聯(lián)結(jié)組的這種相位差都是鐘的時數(shù)表示，稱為聯(lián)結(jié)組標號。聯(lián)結(jié)組標號等于低壓繞組線電動勢或線電30°的正倍數(shù)，用時壓滯后于高壓繞組的對應(yīng)的線電

15、動勢或線電壓的相位差除以30°。 和聯(lián)結(jié)組標號為偶數(shù)，和聯(lián)結(jié)組標號為奇數(shù)。 三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分成各相磁路彼此無關(guān)的三相變壓器組和三相磁路彼此相關(guān)的三相心式變壓器兩種。不同磁路系統(tǒng)和繞組聯(lián)結(jié)法對空載電動勢波形有很大影響。當(dāng)空載電流為正弦形時，產(chǎn)生的主磁通為平頂波（主要包含三次諧波分量），從而感應(yīng)電動勢為非正弦；當(dāng)空載電流為尖頂波（主要包含三次諧波分量）時，產(chǎn)生的主磁通為正弦波，在三從而感應(yīng)電動勢為正弦波。相變壓器中，三相空載電流的三次諧波同大小同相位，能否流通與繞組的聯(lián)結(jié)法有關(guān)。三相三次諧波磁通也是同大小同相位，能否流通能否沿鐵心閉合則與三相磁路系統(tǒng)有關(guān)有關(guān)。 聯(lián)結(jié)的三相變壓器，

16、三次諧波電流不能流通，空載電流接近于正弦波，主磁通為平頂波。對聯(lián)結(jié)的三相變壓器組，由于三相磁路彼此無關(guān)，三次諧波磁通能沿鐵心閉合，鐵心磁阻小，故三次諧波磁通較強，因此，相電動勢畸變?yōu)榧忭敳?，其中包含較強的三次諧波電動勢。對于聯(lián)結(jié)的三相心式變壓器，由于三相磁路彼此相關(guān)，三次諧波磁通不能沿鐵心閉合，只能借油、油箱壁等形成閉合回路，對應(yīng)的磁路磁阻大，故三次諧波磁通很小，因此主磁通任接近于正弦波，從而相電動勢也接近于正弦波。故三相變壓器組不能采用聯(lián)結(jié)，而三相心式變壓器則可以采用聯(lián)結(jié)。 聯(lián)結(jié)的三相變壓器，一次側(cè)空載電流中的三次諧波電流可以流通，故主磁通及感應(yīng)電動勢為正弦波。聯(lián)結(jié)的三相變壓器，雖然一次側(cè)空

17、載電流中的三次諧波電流不能流通，主磁通和相電動勢中都含有三次諧波，但因二次側(cè)閉合三角形繞組中的三次諧波環(huán)流同樣起勵磁作用（去磁），故相電動勢的波形也接近于正弦形。為了達到變壓器最理想的并聯(lián)運行情況，各臺并聯(lián)變壓器必須具備三個條件： 聯(lián)結(jié)組標號相同；線電壓比相等；短路阻抗標么值相等，且短路電阻與短路電抗之比相等。其中第條必須嚴格滿足，不同標號的變壓器絕對不能并聯(lián)運行，否則會產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能燒壞變壓器。滿足第條可保證空載時不產(chǎn)生環(huán)流，滿足第條則保證各變壓器按與額定容量成正比的關(guān)系分擔(dān)負載，從而使裝機容量得到充分利用。變比不相等的變壓器并聯(lián)運行時會在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流的大小按下式計算Ui

18、UiII.k1 k2CZK1 ZK2式中， IC 兩臺變壓器二次側(cè)之間的環(huán)流；ki、 k2 變壓器1 和變壓器 2 的變比；ZKI 、ZK2變壓器1 和變壓器 2 折算到二次側(cè)的短路阻抗。短路阻抗標么值不相等的變壓器并聯(lián)運行時，各臺變壓器按與短路阻抗標么值成反比的關(guān)系分配負載，短路阻抗標么值小的變壓器先達到滿載。電壓互感器和電流互感器的工作原理與變壓器相同。電壓互感器的運行情況相當(dāng)于變壓器的空載運行，電流互感器的運行情況相當(dāng)于變壓器的短路運行。電壓互感器運行時二次側(cè)絕對不能短路，電流互感器運行時二次側(cè)絕對不能開路。為了確保安全，它們的二次繞組必須可靠接地。設(shè)計時，為了減小相角誤差和電壓比誤差，

19、提高測量精度，應(yīng)盡可能減小勵磁電流和繞組漏阻抗。第四章交流繞組極其電動勢 交流電機繞組與磁場產(chǎn)生周期性相對運動時，在交流電機繞組中就會感應(yīng)出交流電動勢其頻率60，p 為磁場極對數(shù)， n 為交流繞組與磁場的相對運動速度。多相繞組產(chǎn)生多相電動勢，多相電動勢存在大小、波形、頻率、對稱性等四個問題。三相繞組的構(gòu)成原則是：力求獲得較大的基波電動勢；保證三相電動勢對稱；盡量削弱諧波電動勢，力求波形接近正弦波；考慮節(jié)省材料和工藝方便。交流繞組通常分為雙層繞組和單層繞組兩大類。雙層繞組又分為疊繞組和波繞組兩種。雙層繞組的特點是可靈活地設(shè)計成各種短距來削弱諧波，對于疊繞組，采用短距還可以節(jié)省端部材料。單層繞組的

20、特點是制造工藝簡單，但它不能向雙層繞組那樣設(shè)計成短距以削弱諧波。在正弦波磁場下，交流繞組相電動勢的計算公式為E i 4.44fNk wi 1 ；式中， N 每相每條支路串聯(lián)匝書； - 每相磁通量；i - 繞組系數(shù)。N 和 i 的計算公式如下：N 沁 2雙層）aN 噫（單層）a11* 1 - 繞組系數(shù)ky1sin 里短距系數(shù)90.q 1kq1sin- 分布系數(shù)21qsin 2q乙每極每相槽數(shù)2mp1p 360槽距電角Z在上述各式中，為每線圈匝數(shù)，a 為每相并聯(lián)支路數(shù)， yi 為線圈節(jié)距，為極距， Z 為槽數(shù)， m為相數(shù)。線圈為整距時，（ yi=T） ，線圈的兩個邊在任何時刻的感應(yīng)電動勢的大小相等

21、，方向相反（相位差為180°），因此線圈總的電動勢為每個邊的電動勢的兩倍。線圈為短距時，線圈的兩個邊的電動勢相位差小于180°，因此線圈總的電動勢比整距時小。故短距系數(shù)i 表示了短距線圈同整距線圈相比其電動勢的減小程度， i<1。當(dāng) q 個線圈集中放置時，每個線圈的電動勢同相位，q 個線圈串聯(lián)后的總電動勢為單個線圈電動勢的q 倍。當(dāng) q 個線圈分布放置時，相鄰線圈電動勢存在相位差，合成電動勢比集中放置時小。故分布系數(shù)表示了分布繞組同集中繞組相比其電動勢的減小程度，i<1。當(dāng)磁極磁場沿空間不按正弦規(guī)律分布時，磁場中的高次諧波將在繞組內(nèi)感應(yīng)出相應(yīng)的諧波電動勢。 u

22、次諧波電動勢計算公式為E 4.44 f Nk w ；注意在三相對稱繞組中，無論是 Y 接還是接，均不存在3 及 3 的倍數(shù)次諧波。削弱諧波電動勢的方法有： 采用不均勻氣隙，改善氣隙磁場分布，使之接近正弦波形； 采用短距繞組； 采用分布繞組。第五章感應(yīng)電機的運行原理、功率和轉(zhuǎn)矩異步電機的重要物理量：轉(zhuǎn)差率S 屮，當(dāng) 1 已知時，可算出n： n (1 s)n ini當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn) ( 啟動瞬間 ) ，n 0 , 則 s 1 ；當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時，n n i，則 s 0 。正常運行時， s 僅在 0.010.06 之間。轉(zhuǎn)差率是異步電機的一個重要物理量，它反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢或負載的大小。根據(jù)轉(zhuǎn)差率的

23、大小和正負，可判定異步電機的三種運行狀態(tài)：電動機狀態(tài)；電磁制動狀態(tài)；發(fā)電機狀態(tài)。額定值電動機的額定功率PN 是指在額定狀況下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。對于三相異步電機：PN ，；： 3U N I N COs N N 10感應(yīng)電機的定子和轉(zhuǎn)子之間只有磁的聯(lián)系，沒有電的直接聯(lián)系。為了得到等效電路，要進行頻率和繞組折算。與變壓器相比，變壓器是靜止元件，不需要進行頻率折算，變壓器是集中繞組，其繞組系數(shù)等于1。感應(yīng)電機一般是短距分布繞組，繞組系數(shù)小于1。在任何轉(zhuǎn)速下，感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子磁動勢與定子磁動勢相對靜止。定、轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止是一切電機能正常運行的必要條件?；痉匠?、相量圖和等效電路是分析感應(yīng)電機運行時

24、內(nèi)部電磁關(guān)系的三種不同方法，它們之間是統(tǒng)一的。掌握異步電機電磁平衡方程式及等效電路。功率平衡方程式輸入功率 Plm U11 cos 1Pcu 1pFeRm電磁功率11 1'r2p mecR m1E 2I2 cos 2 m112Pcu2S定子銅耗Pcuim I 12r1鐵耗 PFemJ ； Jm轉(zhuǎn)子銅耗機械功率輸出功率Pcu2mJ '2r2'SP emP21r；(1 S)P em -SMECmJ ' 2 -SJPCU2SP2PMECPmecPadPN 是感應(yīng)電機的額定功率，是指電動機在額定情況下運行時由軸端輸出的機械功率。只有在額定情況下，PP2N。電磁轉(zhuǎn)矩方程式

25、掌握電動機電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式、參數(shù)表達式。掌握最大轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩、臨界轉(zhuǎn)差率與參數(shù)的關(guān)系。電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率、機械功率的關(guān)系Tem 魚旦怪電磁轉(zhuǎn)矩平衡方程式TemT 2To。式中負載轉(zhuǎn)矩 T2 PPmec Pad，空載轉(zhuǎn)矩 T o掌握異步電動機空載試驗中鐵耗的分離辦法。第六章三相異步電動機是電力拖動主要內(nèi)容有：（ 1 ）三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式、參數(shù)表達式和實用表達式，固有機械特性和人為機械特性（ 2）三相籠型異步電動機的直接啟動和降壓啟動方法，三相繞線式異步電動機 的轉(zhuǎn)子串電阻啟動方法及分級啟動電阻的計算(3) 三相異步電動機的能耗制動，反接制動及回饋制動方法及制動過程分析。(

26、4)三相異步電動機的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速及串極調(diào)速方法等。第一部分變壓器一、填空題：1、 電部機的鐵耗包括磁滯 損耗和渦流損耗兩分。2、 變壓器負載運行時，當(dāng)負載電流增大時，銅損耗會增大，鐵損耗會基 本不變 。3、 在本課程中，電機包括：直流電機 、 變壓器 、異步電機 、和同 步電動機。4、 變壓器中的磁通包含主磁通和漏磁通 ，前者 ( 主磁通 ) 的路徑為：_鐵心，后者的路徑為空氣及變壓器油。5、 變壓器主磁通的性質(zhì)和作用與原、副邊繞組相交鏈，是變壓器實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的主要因素，漏磁通的性質(zhì)和作用是僅與原邊繞組或副邊繞組相交鏈，不傳遞能量，但起到電壓

27、平衡作用。6、 一臺單相雙繞組變壓器，額定容量250，額定電壓 510/0.4 ，試求一次、二i2625A。次側(cè)的額定電流 I 25A, I7、 一臺三相變壓器，額定容量5000, 額定電壓 510/6.3 ，Y，d 聯(lián)結(jié) ( 即聯(lián)結(jié)) ，試求： Y 時：線電壓 =" 3 相電壓，線電流 =相電流；三角形：線電壓 =相電壓。線電流 =" 3 相電流(1)一次、二次側(cè)的額定電流；Ii288.682458.21A(2)次、二次側(cè)的額定相電壓和相電流 U1N=5.77, U1N =6.3; I1N =288.68A, 12N = 264.55A8 鐵心的作用是為了提高磁路的導(dǎo)磁率

28、。為什么要用厚度為0.35 且表面土有絕緣漆的硅鋼片疊制成鐵心為了減小鐵心內(nèi)的渦流損耗_ 。9、一臺單相變壓器在鐵心疊裝時，由于硅鋼片剪裁不當(dāng)，疊裝時接縫處留有較大的縫隙，那么此臺變壓器的空載電流將 _。（選填：減少；增加；不變）10、 一臺單相變壓器，額定電壓為220/110V 現(xiàn)將原邊接在電壓為250V的電源 上，變 .2壓器等效電路中的勵磁電抗則 。（選填：不變；變大；變??；）11、 一臺變比 10 的變壓器，從低壓側(cè)做空載試驗求得勵磁阻抗為16Q，那么高壓邊的勵磁阻抗值是。（選填 16; 1600: 0.16 ）12、 一臺單相變壓器進行空載試驗，當(dāng)高壓側(cè)加額定電壓進行測量，或低壓側(cè)加

29、額定電壓進行測量，所測得損耗。（選填不相等且相差較大；折算后相等；相等）13、 變壓器的短路損耗為 _。（選填全部為銅耗；全部為鐵耗；主要為銅耗）變壓器的空載損耗看作是變壓器的鐵耗，短路損耗看作是額定負載時的銅耗。變壓器空載時沒有輸出功率，此時輸入功率主要包括一次繞組銅損和鐵芯的損耗，由于空載電流很小，一次繞組電阻比鐵芯電阻小, 則空載損耗等于鐵耗. 短路試驗時 ，外加電壓很低 ，鐵芯中主磁通小 ，鐵耗可忽略不計 ，認為短路損耗等于銅耗 .14、 若電源電壓不變，變壓器產(chǎn)生的主磁通，在空載和負載時，其值。 （選填完全相等；基本不變；根本不同；）15、 一臺單相變壓器，當(dāng)一次側(cè)電壓降至額定電壓一

30、半時，變壓器等效電路中的勵磁電抗。（選填：不變；變大；變?。?6、 一臺變壓器的額定頻率為50, 如果接到 60 的電源上，且額定電壓的數(shù)值相 等，則此變壓器鐵心中的磁通 。（選填：減少；不變；增加）17、 變壓器在空載時，線路電壓增加，鐵心耗損將。（選填：增加；不變；減少）電壓一定鐵耗一定18、 聯(lián)接的三相變壓器組，在空載運行時，由于 _ _ ，使相電壓增大，有害于變壓器的正常運行。（選填：有三次諧波電流通過；有三次諧波磁通通過；有三次諧波感應(yīng)電勢）19、 消除三相心式變壓器中的三次諧波磁通的主要方法是_ _。（選填：采用聯(lián)接；采用聯(lián)接；采用/聯(lián)接）20、 聯(lián)接的組式變壓器，相電勢的波形是

31、_ 。（選填：正弦波；尖頂波；平頂波）21、 變壓器并聯(lián)運行，變比相等是為了無環(huán)流短路電壓標么值相等是為了負載分配合理；連接組別相同是為了不因過大的環(huán)流而燒毀變壓器繞組；短路阻抗角相等是為了變壓器畐U 邊繞組的電流同相位，使在負載電流一定時每臺變壓器承擔(dān)的電流最小。22 、通過 _和 _實驗可求取變壓器的參數(shù)。答：空載和短路。23、 一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏阻抗壓降條件下，其主磁通的大小決定于的大小，而與磁路的基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成關(guān)系。（外加電壓；材質(zhì)和幾何尺寸；非線性）24、 變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵磁電抗越，勵磁電流越。（越大；越?。?5、變壓器帶負載運行時，若

32、負載增大，其鐵損耗將，銅損耗將（忽略漏阻抗壓降的影響）。（不變；增加）26、 當(dāng)變壓器負載（ ? 2>0° ） 定，電源電壓下降，貝V 空載電流10, 鐵損耗。（減??；減?。?7、 一臺 2 ? A,400/100V 的單相變壓器，低壓側(cè)加100V, 高壓側(cè)開路測得I0=2A ;P0=20Vy 當(dāng)高壓側(cè)加 400V, 低壓側(cè)開路，測得I 。，R。（ 0.5;20）28、 變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就，短路電流就。（大；?。?9、 變壓器等效電路中的是對應(yīng)于電抗，是表示電阻。（主磁通的；鐵心損耗的等效）30、 兩臺變壓器并聯(lián)運行，第一臺先達滿載，說明第一臺變壓器短路阻抗標么

33、值比第二臺。（?。?1、 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的和有關(guān)，而且還與三相繞組的有關(guān)。（繞向；首末端標記；聯(lián)結(jié)方式）32、 變壓器空載運行時功率因數(shù)很低，這是由于。（空載時建立主、漏磁場所需無功遠大于供給鐵損耗和空載時銅損耗所需的有功功率）二、判斷下列說法是否正確：1. 變壓器的激磁阻抗隨外加電壓的增大而增大。 x2. 變壓器從空載到負載主磁通將隨負載電流的增加而變大。 x3. 變壓器變比的定義是初級和次級繞組的負載電壓之比。 x4 變壓器短路實驗常在高壓側(cè)進行，測取外加電壓為額定電壓時的電流。X5、 變壓器次級電流折算到初級要除以變比k2 o X6、短路電壓越大，則變壓器隨負載變化時，輸

34、出電壓電壓波動越大，且在變壓器故障短路情況下，短路電流較小。7、按國家標準，實驗測出的電阻值和電抗值應(yīng)換算到基準工作溫度（75 C）時的數(shù)值。 X 8 變壓器空載實驗時， Zm U1 ，為了使測出的參數(shù)能符合變壓器的實際運行，I O應(yīng)選取額定電壓時的數(shù)據(jù)來計算激磁阻抗。9、變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，短路損耗可近似看成銅損耗。10、 變壓器帶感性負載時，輸出電壓有可能比空載電壓還高。X11、 標么值是實際值與該物理量所選定的同單位基值之比的形式表示。12、 變壓器次級電阻的標么值與次級電阻折算到初級后的的標么值具有不同的值 X13、 變壓器帶額定負載時變壓器的效率最高。X14、 三相心式

35、變壓器三相磁路長度不同，當(dāng)外加三相對稱電壓時，三相激磁電流不完全對稱，中間鐵心柱的一相磁路較短，激磁電流較大。X15、 繞組的同名端只決定于繞組的繞向，與繞組的首末端標志無關(guān)。16、 聯(lián)接組號為 4 的變壓器次級繞組的線電動勢超前初級繞組的線電動勢120? X17、 在三相變壓器中，總希望在初級或次級繞組中有一個接成三角形，以保證相電動勢接近正弦波，從而避免相電動勢波形發(fā)生畸變。18、 磁路彼此相關(guān)的三相組式變壓器如采用聯(lián)結(jié)會使相電動勢畸變成為尖頂波，可能危及繞組絕緣安全，故不允許采用聯(lián)結(jié)。X19、 電流互感器不允許短路運行。X20、 單相變壓器額定容量2, 原，副方額定電壓U2220/110

36、V，今在原方施以22V 的直流電壓時，副方的電壓為11V。 X21、 儀用電壓互感器在工作時絕對不允許副方短路。22、 變壓器中的磁通按正弦規(guī)律變化時，激磁電流波形也按正弦規(guī)律變化。X23、 不論變壓器帶什么性質(zhì)的負載，其負載電壓總比空載電壓低。X24、 變壓器低壓側(cè)電壓折算到高壓側(cè)時，低壓側(cè)電壓乘以變比K25、一臺變壓器原邊電壓U1 不變，副邊接電阻性負載或接電感性負載，如負載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等（）。（F）26、變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變壓器的主要磁通也大（）。（F）27、變壓器的漏抗是個常數(shù)，而其勵磁電抗卻隨磁路的飽和而減

37、少（）。（ T）28、自耦變壓器由于存在傳導(dǎo)功率，因此其設(shè)計容量小于銘牌的額定容量（）。（T）29、使用電壓互感器時其二次側(cè)不允許短路，而使用電流互感器時二次側(cè)則不允許開路（）。 （ T）三、選擇題1、變壓器的空載損耗為：（B）短路損耗主要為銅秏A、主要為銅耗 B、主要為鐵耗 C、全部為鐵耗 D、全部為銅耗2、變壓器空載電流小的原因是：（A）A 、變壓器的勵磁阻抗大B、 一次繞組匝數(shù)多，電阻大C、 一次繞組漏抗大3、當(dāng)一次側(cè)接額定電壓并維持不變時，變壓器由空載轉(zhuǎn)為滿載運行時，其主磁通將會（ C）A、 增大 B 、 減小 C、 基本不變4、 一臺一次側(cè)額定電壓為220V 的單相變壓器，接220V

38、 交流電源時，空載電流為 1A; 如果不慎錯誤地接到380V的交流電源，則空載電流為（C）A、 1.727A; B、 1.0A; C、 大于 1.727A5、 下列哪種形式的變壓器在電力系統(tǒng)中不宜采用（ D）A、 接法的芯式變壓器 ;B、 接法的組式變壓器;C、 接法的芯式變壓器 ;D、 接法的組式變壓器6、 一臺三相變壓器，200121000/400V，接法，當(dāng)此變壓器額定運行時，二次繞組中流過的電流值為（C）指的是相電流A 500A; B 、288.7A; C 、166.7A; D 、115.5A。7、 一臺變壓器設(shè)計的頻率為50，現(xiàn)在將它接到60 的電網(wǎng)上運行，當(dāng)額定電壓不變時，鐵心中的

39、磁通將（C）A、增加； B 不變； C、減??； D 為零不能運行。& 一臺變壓器在高壓側(cè)做空載實驗求得的參數(shù)與在低壓側(cè)做實驗求得的參數(shù)相比（ A）A 大 K2倍；B、 大 K倍；C、 相同； D 小 K2倍；9、 一臺變壓器原邊接在額定電壓的電源上，當(dāng)副邊帶純電阻負載時，貝V 從原邊輸入的功率：只包含有功功率；只包含無功功率；既有有功功率，又有無功功率；為零。10、 變壓器中，不考慮漏阻抗壓降和飽和的影響，若原邊電壓不變，鐵心不變，而將匝數(shù)增加，則勵磁電流：匝數(shù)比與電流比成反比增加；減少；不變；基本不變。11、 一臺變壓器在（）時效率最咼。銅秏等于鐵耗B =1； Po 常數(shù)；四、問答題1、電流互感器二次繞組為什么不許開路？電壓互感器二次繞組為什么不許短路？答：電流互感器正常運行時，相