變壓器基本工作原理和結構

1、第一章第一章變壓器基本工作原理和結構變壓器基本工作原理和結構11從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？答：變壓器原副繞組套在同一個鐵芯上原邊接上電源后，流過激磁電流I0，產(chǎn)生勵磁磁動勢F0，在鐵芯中產(chǎn)生交變主磁通ф0其頻率與電源電壓的頻率相同，根據(jù)電磁感應定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應電動勢e1和e2且有dtdNe011???dtdNe022???顯然，由于原

2、副邊匝數(shù)不等即N1≠N2，原副邊的感應電動勢也就不等即e1≠e2而繞組的電壓近似等于繞組電動勢即U1≈E1U2≈E2故原副邊電壓不等即U1≠U2但頻率相等。12試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的電壓將如何變化？圈的電壓將如何變化？答：由dtdNe011???dtdNe022???可知2211NeNe?，所以變壓器原、副兩邊每

3、匝感應電動勢相等。又U1?E1U2≈E2因此，2211NUNU?，當U1不變時，若N1減少則每匝電壓11NU增大，所以1122NUNU?將增大?；蛘吒鶕?jù)mfNEU???11144.4，若N1減小，則m?增大，又mfNU??2244.4，故U2增大。13變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會有穩(wěn)定直流電壓嗎？為什么？變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會有穩(wěn)定直流電壓嗎？為什么？答：不會。因為接直流電源，穩(wěn)定的直流電流在鐵心中產(chǎn)生

4、恒定不變的磁通，其變化率為零，不會在繞組中產(chǎn)生感應電動勢。14變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用0.35毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？毫米厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？答：變壓器的鐵心構成變壓器的磁路，同時又起著器身的骨架作用。為了鐵心損耗，采用0.35mm厚、表面涂的絕緣漆的硅鋼片迭成。15變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？答：鐵心:構

5、成變壓器的磁路同時又起著器身的骨架作用。繞組:構成變壓器的電路它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。分接開關:變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭分接開關用以切換分接頭從而實現(xiàn)變壓器調(diào)壓。油箱和冷卻裝置:油箱容納器身盛變壓器油兼有散熱冷卻作用。絕緣套管:變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油箱絕緣。16變壓器原、副方和額定電壓的含義是什么？變壓器原、副方和額定電壓的含義是什么？答：變壓器二次額定電壓U1N是

6、指規(guī)定加到一次側的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側加額定電壓，二次側空載時的端電壓。起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應電動勢，只起了漏抗壓降的作用?？蛰d時，有主磁通0.?和一次繞組漏磁通??1.，它們均由一次側磁動勢0.F激勵。負載時有主磁通0.?，一次繞組漏磁通??1.，二次繞組漏磁通??2.。主磁通0.?由一次繞組和二次繞組的合成磁動勢即2.1.0.FFF??激勵，一次繞組漏磁通??1.由一次繞組磁動勢1.F激勵，

7、二次繞組漏磁通??2.由二次繞組磁動勢2.F激勵.22變壓器的空載電流的性質和作用如何？它與哪些因素有關？變壓器的空載電流的性質和作用如何？它與哪些因素有關？答：作用：變壓器空載電流的絕大部分用來供勵磁，即產(chǎn)生主磁通，另有很小一部分用來供給變壓器鐵心損耗，前者屬無功性質，稱為空載電流的無功分量，后者屬有功性質，稱為空載電流的有功分量。性質：由于變壓器空載電流的無功分量總是遠遠大于有功分量，故空載電流屬感性無功性質，它使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低

8、，輸送有功功率減小。大?。河纱怕窔W姆定律mRNI100??，和磁化曲線可知，I0的大小與主磁通φ0繞組匝數(shù)N及磁路磁阻mR有關。就變壓器來說，根據(jù)mfNEU???11144.4，可知，1144.4fNUm??，因此，m?由電源電壓U1的大小和頻率f以及繞組匝數(shù)N1來決定。根據(jù)磁阻表達式SlRm??可知，mR與磁路結構尺寸Sl有關，還與導磁材料的磁導率?有關。變壓器鐵芯是鐵磁材料，?隨磁路飽和程度的增加而減小，因此mR隨磁路飽和程度的增加

9、而增大。綜上，變壓器空載電流的大小與電源電壓的大小和頻率，繞組匝數(shù)，鐵心尺寸及磁路的飽和程度有關。2323變壓器空載運行時，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質？起什么作用？變壓器空載運行時，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質？起什么作用？為什么小負荷用戶使用大容量變壓器無論對電網(wǎng)和用戶均不利？為什么小負荷用戶使用大容量變壓器無論對電網(wǎng)和用戶均不利？答：要從電網(wǎng)取得功率，供給變壓器本身功率損耗，它轉化成熱能散逸到周圍介質中

10、。小負荷用戶使用大容量變壓器時，在經(jīng)濟技術兩方面都不合理。對電網(wǎng)來說，由于變壓器容量大，勵磁電流較大，而負荷小，電流負載分量小，使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，輸送有功功率能力下降，對用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。2424為了得到正弦形的感應電動勢，當鐵芯飽和和不飽和時，空載電流各呈什么波形，為為了得到正弦形的感應電動勢，當鐵芯飽和和不飽和時，空載電流各呈什么波形，為什么？什么？答：鐵心不飽和時，空載電流、電動勢和主磁通均成正比