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1、唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案用紙
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第一章 變壓器
1-1在分析變壓器時(shí),對(duì)于變壓器的正弦量電壓、電流、磁通、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)和;漏磁通;只在一次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱為漏磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二次繞組電動(dòng)勢(shì)對(duì)負(fù)載而言即為電源電動(dòng)勢(shì),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(shuō)Zm=rm+jxm很大,致使勵(lì)磁電流很小。
1-4 一臺(tái)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(duì)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(shì)近似相等,因此有E2≈U2=220V,與原邊接220V時(shí)相比,副邊電勢(shì)大小增大到原來(lái)的二倍。我們知道,E2=4.44fw2φm因此φm也增大到原來(lái)的二倍,磁密Bm也增大到原來(lái)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(dòng)勢(shì)將急劇增加,勵(lì)磁電流由副邊提供,勵(lì)磁電流非常大,會(huì)數(shù)倍于額定電流。
l-5一臺(tái)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(tái)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(tái)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(cè)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(hào)。
解: Yd11
1-10有一臺(tái)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(dòng)勢(shì)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(tái)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(tái)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(duì)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(guò)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(méi)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(guò)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(guò)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(huì)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(duì)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(guò)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