电机学学习指导 第二章变压器 第二章变压器 21变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同,它们各由什么磁动势产生? 答:主磁通经过铁心形成闭合回路,与一、二次绕组同时交链并在其中产生感应电动势,是变压器 实现能量转换与传递的媒介。它也是变压器的工作磁通,占总磁通的绝大部分。在分析变压器时用 激磁电抗冫m来反应主磁通的作用。由于主磁通磁路的非线性,Xm不是常数,而是随磁路饱和程度 的增加而减小 漏磁通主要沿非铁磁材料闭合,仅与一次或二次绕组之一相交链,并在其中感应电动势。它只 起漏抗压降的作用而不能传递能量,在总磁通中只占很小一部分。 主磁通由一、二次绕组的磁动势共同产生;漏磁通仅由一次或二次绕组的磁动势独自产生。 22变压器uk的大小对其运行性能有什么影响? 答:k为变压器的阻抗电压,与变压器的短路阻抗标幺值相等,是变压器的重要参数。小则电压 调整率小,负载变化时二次侧电压变化小些,对变压器的运行有利;但短路电流大,短路时绕组所 受的电磁力也越大,可能会烧坏绕组或对变压器结构造成破坏。一般中小型变压器的取4%10.5% 左右,大型变压器取125%17.5%左右。 23变压器的RmXm各代表什么物理含义?磁路的饱和程度对它们有什么影响?为什么要求Xm大 而Rm小? 答:Rm为变压器的激磁电阻,它是反映变压器铁耗大小的等效电阻;Xm为变压器的激磁电抗,它反 映主磁通对电路的电磁效应。Rn和X都随磁路饱和程度的增加而减小。当主磁通一定时,Xm越大 则需要的激磁电流越小;Rm越小则铁耗越小。所以希望X大而Rm小。 2-4变压器的其它条件不变,在下列情况下X。、X各有什么变化? (1)一次绕组匝数变化士10%; (2)一次侧电压变化±10%; (3)频率变化士10% 答:由于X1=2mN2A1n、Xn=2mN2An、U1≈E1=44Nbm (1)当M变化+10%时,由于U1和∫没有变化,因此主磁通Φ减小,磁路饱和程度下降,An增 大,所以Xn的变化大于+21%;而A1与主磁路饱和程度无关,所以X。变化+21%。同理, 当M变化-10%时,X变化-19%,Xn的变化小于-19% (2)当U1变化+10%而其它量没有变化时,主磁通Φ。相应变化+10%,磁路饱和程度上升,X减 小;当U变化-10%时,X。增大。而X1不受磁路饱和的影响,所以不变。电机学学习指导 第二章 变压器 第二章 变压器 2-1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同，它们各由什么磁动势产生？ 答：主磁通经过铁心形成闭合回路，与一、二次绕组同时交链并在其中产生感应电动势，是变压器 实现能量转换与传递的媒介。它也是变压器的工作磁通，占总磁通的绝大部分。在分析变压器时用 激磁电抗 Xm来反应主磁通的作用。由于主磁通磁路的非线性，Xm不是常数，而是随磁路饱和程度 的增加而减小。 漏磁通主要沿非铁磁材料闭合，仅与一次或二次绕组之一相交链，并在其中感应电动势。它只 起漏抗压降的作用而不能传递能量，在总磁通中只占很小一部分。 主磁通由一、二次绕组的磁动势共同产生；漏磁通仅由一次或二次绕组的磁动势独自产生。 2-2 变压器 uk 的大小对其运行性能有什么影响？ 答：uk为变压器的阻抗电压，与变压器的短路阻抗标幺值相等，是变压器的重要参数。uk小则电压 调整率小，负载变化时二次侧电压变化小些，对变压器的运行有利；但短路电流大，短路时绕组所 受的电磁力也越大，可能会烧坏绕组或对变压器结构造成破坏。一般中小型变压器的 uk取 4%~10.5% 左右，大型变压器取 12.5%~17.5%左右。 2-3 变压器的 Rm、Xm 各代表什么物理含义？磁路的饱和程度对它们有什么影响？为什么要求 Xm 大 而 Rm 小？ 答：Rm为变压器的激磁电阻，它是反映变压器铁耗大小的等效电阻；Xm为变压器的激磁电抗，它反 映主磁通对电路的电磁效应。Rm和 Xm都随磁路饱和程度的增加而减小。当主磁通一定时，Xm越大 则需要的激磁电流越小；Rm越小则铁耗越小。所以希望 Xm大而 Rm小。 2-4 变压器的其它条件不变，在下列情况下 X1σ 、 X m 各有什么变化？ （1）一次绕组匝数变化±10%； （2）一次侧电压变化±10%； （3）频率变化±10%。 答：由于 σ π 1σ 、 、U 2 1 1 X = 2 fN Λ m m X = fN Λ 2 1 2π m 1 ≈ E1 = 4.44N1 fΦ ： （1） 当 N1 变化+10%时，由于 U1 和 f 没有变化，因此主磁通Φm 减小，磁路饱和程度下降，Λ m 增 大，所以 X m 的变化大于+21%；而 Λ1σ 与主磁路饱和程度无关，所以 变化+21%。同理， 当 N X1σ 1 变化-10%时， X1σ 变化-19%， X m 的变化小于-19%。 （2） 当 U1 变化+10%而其它量没有变化时，主磁通Φm 相应变化+10%，磁路饱和程度上升，X 减 小；当 U m 1 变化-10%时， X m 增大。而 X1σ 不受磁路饱和的影响，所以不变。 -8-