電機學(xué)思考題呂宗樞

1、1.11.1變壓器是怎樣實現(xiàn)變壓的變壓器是怎樣實現(xiàn)變壓的為什么能夠改變電壓，而不能改變頻率為什么能夠改變電壓，而不能改變頻率答：變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)變壓的。變壓器的原、副繞組交鏈同一個主磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，原、副繞組的感應(yīng)電動勢（即電壓）與匝數(shù)成正dtdNe??比，所以當(dāng)原、副繞組匝數(shù)時，副邊電壓就不等于原邊電壓，從而實現(xiàn)了變壓。21NN?因為原、副繞組電動勢的頻率與主磁通的頻率相同，而主磁通的頻率又與原邊電壓的頻率相同

2、，因此副邊電壓的頻率就與原邊電壓的頻率相同，所以，變壓器能夠改變電壓，不能改變頻率。1.21.2變壓器一次繞組若接在直流電源上，二次側(cè)會有穩(wěn)定的直流電壓嗎，為什么變壓器一次繞組若接在直流電源上，二次側(cè)會有穩(wěn)定的直流電壓嗎，為什么答：若一次繞組接直流電源，則鐵心中將產(chǎn)生恒定的直流磁通，繞組中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以二次側(cè)不會有穩(wěn)定的直流電壓。1.31.3變壓器鐵心的作用是什么變壓器鐵心的作用是什么為什么要用為什么要用0.35mm0.35m

3、m厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成答：變壓器鐵心的主要作用是形成主磁路，同時也是繞組的機械骨架。采用導(dǎo)磁性能好硅鋼片材料是為了提高磁路的導(dǎo)磁性能和減小鐵心中的磁滯損耗，而用薄的（0.35mm厚）表面絕緣的硅鋼片疊成是為了減小鐵心中的渦流損耗（渦流損耗與硅鋼片厚度成正比）。1.41.4變壓器有哪些主要部件，其功能是什么變壓器有哪些主要部件，其功能是什么答：變壓器的主要部件是器身，即鐵心和繞組。鐵心構(gòu)成變壓器的主

4、磁路，也是繞組的機械骨架；繞組構(gòu)成變壓器的電路，用來輸入和輸出電能。除了器身外，變壓器還有一些附屬器件，如絕緣套管、變壓器油、油箱及各種保護裝置等。1.51.5變壓器二次額定電壓是怎樣定義的變壓器二次額定電壓是怎樣定義的答：變壓器一次繞組加額定電壓，二次繞組空載時的端電壓定義為變壓器二次額定電壓。1.61.6雙繞組變壓器一、二次側(cè)的額定容量為什么按相等進行設(shè)計雙繞組變壓器一、二次側(cè)的額定容量為什么按相等進行設(shè)計答：變壓器傳遞電能時，內(nèi)部

5、損耗很小，其效率很高（達(dá)95%以上），二次繞組容量幾乎接近一次繞組容量，所以雙繞組變壓器的一次、二次額定容量按相等設(shè)計。1.71.7變壓器油的作用是什么？變壓器油的作用是什么？答：變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)，起絕緣和冷卻作用。3.答：因為直流電壓只能產(chǎn)生恒定的直流磁通，不會在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以變壓器不能改變直流電壓。4.答：因為變壓器的效率很高，二次繞組容量很接近一次繞組容量，所以一次、二次額定容量按相等設(shè)計。5.答：為

6、了保證變壓器輸出電壓波動在一定范圍內(nèi)，提高電能質(zhì)量，應(yīng)該適時對變壓器進行調(diào)壓。變壓器調(diào)壓是通過改變高壓繞組的匝數(shù)實現(xiàn)的，所以高壓繞組引出若干分接頭，它們接到分接開關(guān)上，當(dāng)分接開關(guān)切換到不同的分接頭時，變壓器便有不同的匝數(shù)比，從而調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓的大小。2.12.1試述變壓器空載和負(fù)載運行時的電磁過程。試述變壓器空載和負(fù)載運行時的電磁過程。答：空載時，原邊接交流電源，原繞組中流過交流電流，建立磁動勢，由其產(chǎn)0I?0F?生主磁通和少量的漏

7、磁通，主磁通在原繞組中產(chǎn)生電動勢、在副繞組中產(chǎn)生電0???1??1E?動勢，漏磁通只在原繞組中產(chǎn)生漏感電動勢，同時，電流在原繞組電阻上產(chǎn)2E??1E?0I?1R生電壓降。10RI?負(fù)載時，原繞組流過電流，產(chǎn)生磁動勢；副繞組流過電流，產(chǎn)生磁動勢，1I?1F?2I?2F?由原、副繞組的合成磁動勢產(chǎn)生主磁通，并分別在原、副繞組中產(chǎn)生電021FFF?????0??動勢和；還產(chǎn)生只交鏈原繞組的漏磁通，它在原繞組中產(chǎn)生漏感電動勢1E?2E?1F??

8、1???1E?，還產(chǎn)生只交鏈副繞組的漏磁通，它在副繞組中產(chǎn)生漏感電動勢；同時，電2F??2???2E?流在原繞組電阻上產(chǎn)生電壓降，電流在副繞組電阻上產(chǎn)生電壓降。1I?1R11RI?2I?2R22RI?2.22.2在變壓器中，主磁通和一、二次繞組漏磁通的作用有什么不同？它們各是由什么在變壓器中，主磁通和一、二次繞組漏磁通的作用有什么不同？它們各是由什么磁動勢產(chǎn)生的？在等效電路中如何反映它們的作用？磁動勢產(chǎn)生的？在等效電路中如何反映它們的作

9、用？答:主磁通同時交鏈原、副繞組，并分別在原、副繞組中產(chǎn)生電動勢和，起傳遞1E?2E?能量的作用；漏磁通只交鏈自身繞組，只在自身繞組中產(chǎn)生漏感電動勢，僅起電抗壓降的作用。在等效電路中，主磁通的作用由勵磁參數(shù)反映，漏磁通的作用由漏抗參數(shù)反映。2.32.3試述變壓器空載電流的大小和性質(zhì)。試述變壓器空載電流的大小和性質(zhì)。答：由于變壓器鐵心采用薄硅鋼片疊成，磁導(dǎo)率高，導(dǎo)磁性能好，因此空載電流很小，一般為額定電流的2%—10%。在空載電流中，用來