Tem?0.8TN?0.8?0.955PN?38.2N?m nN n?UNR?RB ?aCe?NCeCT?2N 解得:RB?2.69?
第三部分 变压器
一、填空题:
1、一台接到电源频率固定的变压器,在忽略漏阻抗压降条件下,其主磁通的大小决定于_______的大小,而与磁路的_______基本无关,其主磁通与励磁电流成_______关系。(外加电压;材质和几何尺寸;非线性)
2、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越_______,励磁电流越_______。 (越
大;越小)
3、变压器带负载运行时,若负载增大,其铁损耗将_______,铜损耗将_______(忽略漏阻抗压降的影响)。 (不变;增加)
4、当变压器负载(φ2>0°)一定,电源电压下降,则空载电流I0_______,铁损耗PFe_______。( 减小;减小)
5、一台2kV·A,400/100V的单相变压器,低压侧加100V,高压侧开路测得I0=2A;P0=20W;当高压侧加400V,低压侧开路,测得I0=_______A,P0=_______W。(0.5;20)
6、变压器短路阻抗越大,其电压变化率就_______,短路电流就_______。(大;小)
7、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗,rm是表示_______电阻。 (主磁通
的;铁心损耗的等效)
8、两台变压器并联运行,第一台先达满载,说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。 (小)
9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关,而且还与三相绕组的_______有关。 (绕向;首末端标记;联结方式)
10、变压器空载运行时功率因数很低,这是由于___ ____。(空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率) 二、判断题
1、一台变压器原边电压U1不变,副边接电阻性负载或接电感性负载,如负载电流相等,则两种情况下,副边电压也相等( )。 (F)
2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下,副边电流大,导致原边电流也大,因此变压器的主要磁通也大( )。(F)
3、变压器的漏抗是个常数,而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少( )。(T) 4、自耦变压器由于存在传导功率,因此其设计容量小于铭牌的额定容量( )。 (T) 5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路,而使用电流互感器时二次侧则不允许开路( )。 (T)
三、单项选择题
1、变压器空载电流小的原因是:③
①一次绕组匝数多,电阻很大;②一次绕组的漏抗很大;③变压器的励磁阻抗很大;④变压器铁心的电阻很大。
2、变压器空载损耗: ④
①全部为铜损耗;②全部为铁损耗;
③主要为铜损耗;④主要为铁损耗
3、一台变压器原边接在额定电压的电源上,当副边带纯电组负载时,则从原边输入的功率: ③
①只包含有功功率;②只包含无功功率;
③既有有功功率,又有无功功率;④为零。
4、变压器中,不考虑漏阻抗压降和饱和的影响,若原边电压不变,铁心不变,而将匝数增加,则励磁电流:②
①增加;②减少;③不变;④基本不变。 5、一台变压器在( )时效率最高。③ ①β=1;②P0/PS=常数;③PCu=PFe;④S=SN
四、简答题
1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗,而短路损耗可近似看成为铜损耗?
(变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小,铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。
变压器空载和短路时,输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时,电源电压为额定值,铁心中磁通密度达到正常运行的数值,铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零,没有铜损耗,一次绕组中电流仅为励磁电流,远小于正常运行的数值,它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计,因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时,输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值,铜损耗也达到正常运行时的数值,而电压大大低于额定电压,铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值,此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。)
2、电源频率降低,其他各量不变,试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
(据U1?4.44fN1?m可知,当f降低时,?m(Bm)增加,铁心饱和程度增加,励磁
电流增加,励磁电抗减小。)
3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的?
(原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时,二次侧的开路电压。)
4、变压器并联运行的条件是什么?哪一个条件要求绝对严格?
( 变压器并联运行的条件是:(1)各变压器一、二次侧的额定电压分别相等,即变比相同;(2)各变压器的联结组别必须相同;(3)各变压器的短路阻抗(或短路电压)标幺值相等,且短路阻抗角也相等。
U1V1W1U1V1W1五、作图题
1、画相量图判定组别:如右图(a)所示 (图略,组别Y,y4)
2、画相量图判定组别: 如右图(b)所示 (图略,组别Y,d11)
u1v1w1u1v1w1a
b
六、计算题
1、三相变压器额定容量为20kV·A,额定电压为10/0.4 kV,额定频率为50HZ,Y,y0联结,高压绕组匝数为3300。试求:(1)变压器高压侧和低压侧的额定电流;(2)高压和低压绕组的额定电压;(3)绘出变压器Y,y0的接线图。
解:(1)I1N?SN?1.16A 3U1NSN?28.87A 3U2NU1N?5.774kV 3U2N?0.231kV 3 I2N? (2)U1NP? U2NP?2、一台SN=100kV·A,U1N /U2N=6/0.4 kV,Y,y0联结的三相变压器,I0%=6.5%,P0=600W,us=5%,PSN=1800W,试求:(1)近似等效电路参数标么值;(2)满载及cosφ2=0.8(滞后)时的二次端电压和效率;(3)产生最大效率时的负载电流及cosφ2=0.8(φ2>0°)时的最大效率。
解:(1)由空载试验数据求励磁参数
Zm?*1?15.38 *I0P0* R?*2?1.42
I0*m Xm?**2*2Zm?Rm?15.31
由短路试验数据求短路参数
** ZS?US?0.05
RS?PSN?***PSN?0.018 SN XS?*2*2ZS?RS?0.467
** (2)?U??(RScos?2?XSsin?2)?100%?4.24%
U2?(1??U)U2N?383V
P0??2PSN ??(1?)?100%?97.1% 2?SNcos?2?P0??PSN (3)?m?P0?0.577 PSNSN3U2N83.3A
I2??mI2N??m? ?max?(1?2P0)?100%?97.5%
?mSNcos?2?2P0第四部分 交流电机的绕组、电动势和磁动势
一、填空题:
1、一个三相对称交流绕组,2p=2,通入f=50Hz的三相对称交流电流,其合成磁通势为_______磁通势。(圆形旋转)
2、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量,同时使基波分量_______(增加、减小)。 (叠;波;增加)
3、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同,而_______相反的旋转磁通势。 (幅值;转速;转向) 4、三相对称绕组的构成原则是_____ __;____ _;__ _ _。(各相绕组的结构相同;阻抗相等;空间位置对称(互差120度电角度))
二、是非题 1、两相对称绕组,通入两相对称交流电流,其合成磁通势为旋转磁通势。( ) (T) 2、改变电流相序,可以改变三相旋转磁通势的转向。( ) (T)
第五部分 异步电动机
一、填空题:
1、当s在_______范围内,三相异步电机运行于电动机状态,此时电磁转矩性质为_______;在_______范围内运行于发电机状态,此时电磁转矩性质为_______。(0~1;反电动势;-∞~0;制动转矩)
2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。(笼型异步电动机和绕线型异步电动机)
3、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源;其s=0.05,则此时转子转速为_______r/min,定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。(950;50;0)
4、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。(主磁通;转子电流的有功分量 )
5、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行,若电源电压下降,则电动机的转速_______,定子电流_______,最大转矩_______,临界转差率_______。(减小;增大;减小;不变)
6、三相异步电动机电源电压一定,当负载转矩增加,则转速_______,定子电流_______。(减小; 增加)
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。(总机械功率)
8、三相异步电动机在额定负载运行时,其转差率s一般在_______范围内。 (0.01~0.06)
9、对于绕线转子三相异步电动机,如果电源电压一定,转子回路电阻适当增大,则起动转矩_______,最大转矩_______。(增大;不变)
二、判断题
1、不管异步电机转子是旋转还是静止,定、转子磁通势都是相对静止的( )。(T) 2、三相异步电动机转子不动时,经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗( )。 (T)
3、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关( )。(T) 4、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等,而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。( ) (T)
5、三相异步电机当转子不动时,转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同( )。(T)
三、选择题
1、三相异步电动机带恒转矩负载运行,如果电源电压下降,当电动机稳定运行后,此时电动机的电磁转矩:①
①下降;②增大;③不变;④不定。
2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因:③
①异步电动机是旋转的;②异步电动机的损耗大;③异步电动机有气隙;④异步电动机有漏抗。
3、三相异步电动机空载时,气隙磁通的大小主要取决于:①
①电源电压;②气隙大小;③定、转子铁心材质;④定子绕组的漏阻抗。 4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于:②
①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压;②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势;③它们都有主磁通和漏磁通;④它们都由电网取得励磁电流。
5、三相异步电动机在运行中,把定子两相反接,则转子的转速会:②
①升高;②下降一直到停转;③②下降至零后再反向旋转;④下降到某一稳定转速。
四、简答题
1、三相异步电动机空载运行时,电动机的功率因数为什么很低?
(空载时,I1?I0,而I0?I0a?I0r,其中,I0a为有功分量电流,用来供给空载损耗;I0r为无功分量电流,用来建立磁场。由于I0a??I0r,所以空载电流基本上是一无功性质的电流,因而电动机的功率因数很低。)
?????????1?s'R2s2、异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么?能否用电抗或电容
代替这个附加电阻?为什么?
(异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻,用转子电流在该
1?s''2R2I2s电阻所消耗的功率来代替总机械功率(包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附