變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)

1、第一章第一章變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)變壓器基本工作原理和結(jié)構(gòu)11從物理意義上說(shuō)明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？從物理意義上說(shuō)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(gè)鐵芯上原邊接上電源后，流過(guò)激磁電流I0，產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)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(yīng)定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就不等即e1≠e2而繞組的電壓近似等于繞組電動(dòng)勢(shì)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(cè)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(cè)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等。又U1?E1U2≈E2因此，2211NUNU?，當(dāng)U1不變時(shí)，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(huì)有穩(wěn)定直流電壓?jiǎn)?？為什么？變壓器一次線圈若接在直流電源上，二次線圈會(huì)有穩(wěn)定直流電壓?jiǎn)幔繛槭裁?？答：不?huì)。因?yàn)榻又绷麟娫?，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(huì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。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(gòu)成變壓器的磁路，同時(shí)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(gòu)

5、成變壓器的磁路同時(shí)又起著器身的骨架作用。繞組:構(gòu)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(kāi)關(guān):變壓器為了調(diào)壓而在高壓繞組引出分接頭分接開(kāi)關(guān)用以切換分接頭從而實(shí)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(cè)的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只起了漏抗壓降的作用?？蛰d時(shí)，有主磁通0.?和一次繞組漏磁通??1.，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)0.F激勵(lì)。負(fù)載時(shí)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(dòng)勢(shì)即2.1.0.FFF??激勵(lì)，一次繞組漏磁通??1.由一次繞組磁動(dòng)勢(shì)1.F激勵(lì)，

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

8、，輸送有功功率減小。大小：由磁路歐姆定律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(guān)。就變壓器來(lái)說(shuō)，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(lái)決定。根據(jù)磁阻表達(dá)式SlRm??可知，mR與磁路結(jié)構(gòu)尺寸Sl有關(guān)，還與導(dǎo)磁材料的磁導(dǎo)率?有關(guān)。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(guān)。2323變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)取得功率？這些功率屬于什么性質(zhì)？起什么作用？為什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無(wú)論對(duì)電網(wǎng)和用戶均不利？為什么小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器無(wú)論對(duì)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(zhuǎn)化成熱能散逸到周圍介質(zhì)中

10、。小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器時(shí)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩方面都不合理。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，由于變壓器容量大，勵(lì)磁電流較大，而負(fù)荷小，電流負(fù)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(duì)用戶來(lái)說(shuō)，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(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)鐵芯飽和和不飽和時(shí)，空載電流各呈什么波形，為為了得到正弦形的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)鐵芯飽和和不飽和時(shí)，空載電流各呈什么波形，為什么？什么？答：鐵心不飽和時(shí)，空載電流、電動(dòng)勢(shì)和主磁通均成正比