《电机学》第深后习题解答 少时，空我电流增大：又由于铁心损耗PcB,所以铁心损耗增加：因为外加电压不 变，所以根据，≈E,=4.44ND,所以原方电动势基本不变，而刷方电动势则因为磁通的 增加而增大。 2.5一台额定电压为220/110Ψ的变压器，若误将低压侧接到220的交流电源上，将会产 生什么后果？ 答：根据心E=4,44ND可知，此时主磁通增加接近2倍，磁路饱和程度大增，励磁 电流将会大大增加，铁耗和铜耗增大，变压器过热。同时噪声过大，振动明显。 2.6变压器折算的原则是什么？如何将副方各量折算到原方？ 答：折算仅仅是研究变压器的一种方法，它不改变变压器内部电磁关系的本质。折算的 原则是保证折算方折算前后所产生的磁动势不变。副方各量折算方法如下：将刷方电流除以 K:副方感应电动势、电压乘以K:漏阻抗、负载阻抗应乘以K。 2.7变压器的电压变化率是如何定义的？它与哪些因素有关？ 答：变压器的电压变化率定义为：当变压器的原方接在额定电压、额定频率的电网上， 方的空载电压与给定负载下副方电压的算术差，用副方额定电压的百分数来表示的数值， 即 AU%=-01x100%=-0x100% 0w 变压器电压变化率可按下式计算：△U%=B(R'k cos2+x'k sin2)×100%。可知 压变化率也越大：(2)电压变化案还与负载的性质，即功率因角数：的大小和正负有关 2.8为什么可以把变压器的空载损耗看做变压器的铁损，短路损耗看做额定负载时的钢 损？ 答：空载时，绕组电流很小，绕组电阻又很小，所以铜损耗I。R很小，故铜损耗可以忽 略，空载损耗可以近似看成铁损耗。测量短路损耗时，变压器所加电压很低，而根据 =-E1+1乙可知，由于漏阻抗压降乙的存在，E则更小.又根据E=444N,φ.可知， 因为E很小，磁通就很小，因此磁密很低。再由铁损耗P∝B。',可知铁损耗很小，可 以忽略，额定负载时短路损耗可以近似看成额定负载时的铜损耗。 29变压器在高压侧和低压側分别进行空载试验，若各施加对应的额定电压，所得到铁 耗是否相同？ 答：相同。空载试验时输入功率为变压器的铁损耗，无论在高压边还是在低压边加电压， 都要加到额定电压，根据U≈E=4.4D.可知，“444N, 0:-444N:,故 多名益密总，与心=心。因此无论在宽制散，主位通大小都是相同的， 铁损耗就一样。短路试验时输入功率为变压器额定负载运行时的铜损耗，无论在高压边还是 在低压边做，都要使电流达到额定电流值，绕组中的铜损耗是一样的 2-10 一台单相变压器，S=5000kVA,U1U2=35/6.0kV,=50Hz,铁心有效面积 A=1120cm2,铁心中的最大磁密Bm=1.45T,试求高、低压绕组的匝数和变比。 编写名：聂品。工洪坤，柴兆森。胡春玲 6
《电机学》筑版深后习题解答 解：高压绕组的匝数 N,*44jp。4.4B 35×103 =1524 444×0×是x145x120×10 k=Nw=35 =5.83 变压器的变比 N2 U2x 6kV 的原食兰-器-0 2-11一台单相变压器，S=100kVA,U1NU2=6000/230V,R1=4.322,X=8.92, R20.00632,x2。=0.0132。求： 1)折算到高压侧的短路参数R、X和Z: 2)折算到低压侧的短路参数R'k、x′k和Z'k: 3)将1)、2)的参数用标么值表示，由计算结果说明什么问题？ 4)变压器的短路电压，及其有功分量、无功分量： 5)在额定负载下，功率因数分别为cos2=1、cosP20.8(滞后)、cosP2=0.8(超前)3 种情况下的△U%。 k-8-0-261 解：1) R=R+R=43.2+26.12×0.0063=8.612 x4=x1。+x2。=8.9+26.12×0.013=17.762 Z=VR2+x2=V8.612+17.762=19.742 2)R=R+R=43.2/26.12+0.0063=0.01262 x=x。+x2。=8.9/26.12+0.013=0.02612 Z4=VR2+x2=V0.012642+0.02612=0.0292 3)Zv=Uv/1w=Uw2/Sv=6000/100×103=3602 R.=R./Z1w=8.61/360=0.0239 x=xx/Zw=17.76/360=0.0493 编写者：聂品。工洪坤，柴兆森，胡春玲
《电机学》筑版深后习题解答 Z4=Zk/Z1w=19.73/360=0.0548 Zx=Uw/12w=U2w2/Sw=2302/100x10°=0.5290 R=R/Z2w=0.01265/0.529=0.0239=R x=x/Z2w=0.0261/0.529=0.0493=x Z=Z51Z2y=0.029/0.529=0.0548=Z 4)4:=Z4×100%=5.48% 4=R×100%=2.39% 4s=xk'×100%=4.93% 5)AU%=B (Rx cos+xxsin x100% =(0.0239×1.0+0.0504×0)×100% =2.39% △U2%=P(Rkcos+xx sin)×100% =(0.0239×0.8+0.0504×0.0×100% =4.87% △U3%=P(R'cos2+xx'sin,)×100% -(0.0239×0.8-0.0504×0.0×100% =-1.05% 2-12一台三相变压器，SN=750kVA,U1wU2N=10000/400V,Y,d接法，=50Hz.试验在低压侧 进行，额定电压时的空载电流1o-65A,空载损耗P-3700W:短路试验在高压侧进行，额定 电流时的短路电压Uk-450V,短路损耗PN=7500W(不考虑温度变化的影响)。试求： 》折算到压边的参数，假定RR,R】 2)绘出T形电路图，并标出各量的正方向： 3)计算满载及cosP20.8(滞后)时的效率7N: 4)计算最大效率刀m。 ,P时300W=2sBw,方353 3 Zm≈Z0= U2N0= 400V =10.662 10p 37.53A 编写：聂品。工洪坤，柴兆森，胡春玲 8
《电机学》第反深后习题解答 ·管-0-0sn x=Z2-R=V10.662)2-(0.8752)2=10.622 U2=1000/5-14.43 折算至高压侧的激磁参数： k-Uoxe 400 Zm=k2Z=14.432×10.662=22202 R=k2R=14.432×0.8752=1822 xm=k2xm=14.432×10.622=22112 U450 Um=万 -=259.87 短路参数计算： 1 P,=3P=3Y =,x7500W=2500W 750×103 1=1x=5U3x10000 43.3A U2259.8y=60 Z=1=433A =2500 R=1(4330=1330 X=V2Z-R-v60r-0.30°=5.85n R=化-8-130=06n =1x5.850=2.930 2)T形电路图如下： 1X2 。当
《电机学》第板深后习题解答 4)满载时的效率 1x=(1- P。+B2p -)×100% SCOS2+P。+B2p 3.7kW+12×7.5kW =0-1x750kAx0.8+37km+Px7.5kWx10%=98.17% BnVP0/pw=V3700W/7500W=0.702 x=(1- S cos)100% 2×3.7kW =0-0.702×750ix08+2×3.7knx10%=9827% 第3章三相变压器 3.1三相变压器组和三相心式变压器在磁路结构上各有什么特点？ 答：三相变压器组磁路结构上的特点是各相磁路各自独立，彼此无关：三相心式变压器 在磁路结构上的特点是各相磁路相互影响，任一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回路。 三相变压器 些因素决定的？ 答： 三相变压器的联结组是描述高、低压绕组对应的线电动势之间的相位差，它主要与 (1)绕组的极性（绕法）和首末端的标志有关：(2)绕组的连接方式有关。 3.4Y,y接法的三相变压器组中，相电动势中有三次谐波电动势，线电动势中有无三次 谐波电动势？为什么？ 答：线电动势中没有三次谐波电动势，因为三次谐波大小相等，相位上彼此相差 3×120°=360°，即相位也相同。当采用Y,y接法时，线电动势为两相电动势之差，所以线 电动势中的三次谐波为零。以A,B相为例，三次谐波电动势表达式为E=E-E:=0,所以 线电动势中没有 次指 电动势。 3.5变压器理想并联运行的条件有哪些 答：变压器理想并联运行的条件有： (1)各变压器高、低压方的额定电压分别相等，即各变压器的变比相等： (2) 各变压器的联结组相同： (3) 各变压器短路阻抗的标么值Z:相等，且短路电抗与短路电阻之比相等。 上述三个条件中，条件(2)必须严格保证。 3.6并联运行的变压器，如果联结组不同或变比不等会出现什么情况？ 答：如果联结组不同，当各变压器的原方接到同一电源， △0 副方各线电动势之间至少有30的相位差。例如Y,y0和Y,d11 两台变压器并联时，副边的线电动势即使大小相等，由于对应 线电动势之间相位差30°，也会在它们之间产生一电压差40 如图所示。其大小可达4U-2W2wsin15°=0.518U2v。这样 大的电压差作用在变压器副绕组所构成的回路上，必然产生很 编写：聂品。工洪坤，柴兆森，胡春玲 10