磁路与变压题

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1、 思考题思考题 一一： 如图所示磁路，有一段气隙如图所示磁路，有一段气隙 0 ，与同一无气隙的磁路比较，要使得与同一无气隙的磁路比较，要使得磁通磁通 不变，分不变，分析两磁路析两磁路所所需电流的大小。需电流的大小。 说明分说明分析依据，分析依据，分析步骤和分析步骤和分析结论。析结论。励磁电励磁电流增大流增大i2i10有气隙有气隙 lsRm = NI lsRmNII返回磁路和电路的比较磁路和电路的比较磁磁路路电电路路磁通磁通INR+_EI磁压降磁压降HL磁动势磁动势INF 电动势电动势电流电流电压降电压降UEIU基本定律基本定律mRF欧姆定律欧姆定律REI 阻抗变换举例：阻抗变换举例：扬声器上如

2、何得到最大输出功率扬声器上如何得到最大输出功率i1uRsRL信号源信号源设：设：信号电压的有效值信号电压的有效值:U1= 50V;信号内阻：信号内阻： Rs=100 ;负载为扬声器，其等负载为扬声器，其等 效电阻：效电阻：RL=8 。求：负载上得到的功率求：负载上得到的功率解：解：（1）将负载直接接到信号源上）将负载直接接到信号源上，得到的输出功，得到的输出功 率为：率为： W)(7 . 181085022LLSRRRUpL1i1u2u2iLR1N2NRs（2）将负载通过变压器接到信号源上。）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为：输出功率为：W25. 698981005022LLSLRRR

3、Up设变比设变比 1:5 . 321NNK9885 . 32LR则：则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源内、外阻抗差不多相等）。件（信号源内、外阻抗差不多相等）。 作业作业 已知已知E=120V，R0=800 RL=8 。求：求：1）RL折算到变压器原边的等效电阻折算到变压器原边的等效电阻RL=R0时，变时，变压器的变比和负载吸收的功率。压器的变比和负载吸收的功率。解解 1.求变压器的变比返回N1I1RL+ U1U2I2.N2R0E 2）当负

4、载直接与信号源当负载直接与信号源相连时，负载吸收的功率。相连时，负载吸收的功率。N1N2=RLRL8008= 10负载吸收的功率为PL = I22RL =102（）12080080028+= 4.5W(K I1)2（）ER0+ RL2RLK2=RL解解 2.当负载直接与信号源相连时，负载吸收的功率为返回N1I1RL+ U1U2I2.N2R0EPL =I22RL =（）ER0+ RL2RL=（）120800828+= 0.176W1.负载吸收的功率为= 4.5WPL = I22RL = (K I1)2RL=102（）12080080028+问题问题1：在在110V 情况下，如果只用一个绕组（情况

5、下，如果只用一个绕组（N），行不行？），行不行？答：答：不行（两绕组必须并绕）不行（两绕组必须并绕） 原边有两个相同绕组的电源变压器（原边有两个相同绕组的电源变压器（220 / 110220 / 110），），使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：*1324NN220i220U1,32,4110iN若两种接法铁芯中的磁通相等，则：若两种接法铁芯中的磁通相等，则： Ni2220Ni11021110220ii问题问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。答：答：有可能烧毁

6、变压器有可能烧毁变压器两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消烧毁烧毁感应电势感应电势0e电流电流 很大很大11Rui 1111eRiu原因：原因：*1324NN10i220U 1、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起的损耗称为的损耗称为 损耗；交变磁场在铁心中所引损耗；交变磁场在铁心中所引起的起的 损耗和损耗和 损耗合称为损耗合称为 损耗。损耗。其中其中 损耗又称为不变损耗，损耗又称为不变损耗， 损耗称为可损耗称为可变损耗。变损耗。 2、变压器空载电流的、变压器空载电流的 有功有功 分量很小，分量很小， 无功无功 分量很大，因此空载的变压器，其功率因数分

7、量很大，因此空载的变压器，其功率因数 很很低低 ，而且是，而且是 感感 性的。性的。 3、电压互感器实质上是一个、电压互感器实质上是一个 变压器，在变压器，在运行中副边绕组不允许运行中副边绕组不允许 ；电流互感器是；电流互感器是一个一个 变压器，在运行中副绕组不允变压器，在运行中副绕组不允 。从安全使用的角度出发，两种互感器在运行中，从安全使用的角度出发，两种互感器在运行中，其其 绕组都应可靠接地。绕组都应可靠接地。铜铜磁滞磁滞涡流涡流铁铁铁铁铜铜降压降压短路短路升压升压开路开路副边副边 4、变压器是既能变换、变压器是既能变换 、变换、变换 ，又，又能变换能变换 的电气设备。变压器在运行中，的

8、电气设备。变压器在运行中，只要只要 和和 不变，其工作主磁不变，其工作主磁通通将基本维持不变。将基本维持不变。 5、三相变压器的原边额定电压是指其、三相变压器的原边额定电压是指其 值，副边额定电压指值，副边额定电压指 值。值。 6、变压器空载运行时，其、变压器空载运行时，其 很小而很小而 耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于 变变压器的压器的 损耗。损耗。电压电压电流电流阻抗阻抗端电压的有效值端电压的有效值频率频率副边线电压副边线电压原边线电压原边线电压电流电流铜铜铁铁 7、根据工程上用途的不同，铁磁性材料一般、根据工程上用途的不同，铁磁性材料一般可分为可分

9、为 材料；材料； 材料和材料和 材料三材料三大类，其中电机、电器的铁芯通常采用大类，其中电机、电器的铁芯通常采用 材料材料制作。制作。 8、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可分为分为 物质和物质和 两大类。其中两大类。其中 物质内部无磁畴结构，而物质内部无磁畴结构，而 物质的相对磁导物质的相对磁导率大于率大于1。 9、 经过的路径称为磁路。其单位有经过的路径称为磁路。其单位有 和和 。 10、发电厂向外输送电能时，应通过、发电厂向外输送电能时，应通过 变压变压器将发电机的出口电压进行变换后输送；分配器将发电机的出口电压进行变换后输送；分配电能时，需通过电

10、能时，需通过 变压器将输送的变压器将输送的 变变换后供应给用户。换后供应给用户。软磁性软磁性硬磁性硬磁性矩磁性矩磁性软软非磁性非磁性铁磁性物质铁磁性物质非磁性非磁性铁磁性铁磁性磁通磁通韦伯韦伯麦克斯韦麦克斯韦升压升压降压降压电能电能 1、变压器的损耗越大，其效率就越低。、变压器的损耗越大，其效率就越低。 （ ） 2、变压器从空载到满载，铁心中的工作、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗基本不变。主磁通和铁耗基本不变。 （ ） 4、电流互感器运行中副边不允许开路，、电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。否则会感应出高电压而造成事故。 （ ）对对对对对对 6、变压器

11、是只能变换交流电，不能变换直、变压器是只能变换交流电，不能变换直流电。流电。 （ ） 7、电机、电器的铁心通常都是用软磁性材、电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。料制作。 （ ） 8、自耦变压器由于原副边有电的联系，所、自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。以不能作为安全变压器使用。 （ ） 9、无论何种物质，内部都存在磁畴结构。、无论何种物质，内部都存在磁畴结构。 （ ）对对对对对对错错 1、变压器若带感性负载，从轻载到满载，、变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（其输出电压将会（ ） A、升高；、升高； B、降低；、降低； C、不变。、不变。 2、变

12、压器从空载到满载，铁心中的工作、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将（主磁通将（ ） A、增大；、增大； B、减小；、减小； C、基本不、基本不变。变。 3、电压互感器实际上是降压变压器，其、电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（原、副方匝数及导线截面情况是（ ） A、原边匝数多，导线截面小；、原边匝数多，导线截面小； B、副、副边匝数多，导线截面小边匝数多，导线截面小 。BCA 4、自耦变压器不能作为安全电源变压器的原、自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（因是（ ） A、公共部分电流太小；、公共部分电流太小； B、原副边有电的联、原副边有电的联系；系； C、

13、原副边有磁的联系。、原副边有磁的联系。 5、决定电流互感器原边电流大小的因素是、决定电流互感器原边电流大小的因素是 （ ） A、副边电流；、副边电流； B、副边所接负载；、副边所接负载； C、变、变流比；流比； D、被测电路。、被测电路。 6、若电源电压高于额定电压，则变压器空载、若电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将（电流和铁耗比原来的数值将（ ） A、减少；、减少； B、增大；、增大； C、不变。、不变。BDB 1、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？输出电样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？输出电

14、压是否一定要降低？压是否一定要降低？ 答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通基着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通基本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。 2、若电源电压低于变压器的额定电压，输出、若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？若负载不变会引起什么功率应如何适当调整？若负载不变会引起什么后果？后果？ 答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应向下调整，以适应电源电压的变化。若功率应向下调整，以适应电

15、源电压的变化。若负载不变，就会引起线路上过流现象，严重时负载不变，就会引起线路上过流现象，严重时会损坏设备。会损坏设备。 3、变压器能否改变直流电压？为什么？、变压器能否改变直流电压？为什么？ 答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不会引起互感现象，因此不能改变直流电压会引起互感现象，因此不能改变直流电压。 4、铁磁性材料具有哪些磁性能？、铁磁性材料具有哪些磁性能？ 答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。磁性和磁滞性。 5、你能说出硬磁性材料的特点吗？、你能说出硬磁性材料的特点吗？ 答：硬磁性材料由

16、于磁滞回线包围的面积宽大，答：硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大，因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久磁体。磁体。 6、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片？、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片？制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心？心？ 答：铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了答：铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯

17、或不用铁芯的。电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。因为，用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过因为，用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流损耗。损耗。 7、具有铁芯的线圈电阻为、具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压，加直流电压U时，时，线圈中通过的电流线圈中通过的电流I为何值？若铁芯有气隙，为何值？若铁芯有气隙，当气隙增大时电流和磁通哪个改变？为什么？当气隙增大时

18、电流和磁通哪个改变？为什么？若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，线圈若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，线圈中电流和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？中电流和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？ 答：具有铁芯的线圈电阻为答：具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压，加直流电压U时，线圈中通过的电流时，线圈中通过的电流I=U/R；若铁芯有气隙，；若铁芯有气隙，当气隙增大时电流不变，根据磁路欧姆定律可当气隙增大时电流不变，根据磁路欧姆定律可知，磁通减小。若线圈加的是交流电压，当气知，磁通减小。若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，根据主磁通原理可知，磁路中磁通隙增大时，根据主磁通原理可知，磁路中磁通不发生变化，

19、根据磁路欧姆定律，线圈中电流不发生变化，根据磁路欧姆定律，线圈中电流大大增加。大大增加。 1、一台容量为、一台容量为20KVA的照明变压器，它的电的照明变压器，它的电压为压为6600V/220V，问它能够正常供应，问它能够正常供应220V、40W的白炽灯多少盏？能供给、电压为的白炽灯多少盏？能供给、电压为220V、功率功率40W的日光灯多少盏？的日光灯多少盏？ 解：能够正常供应解：能够正常供应220V、40W的白炽灯数为：的白炽灯数为：2000040=500盏；盏； 能供给、能供给、220V、40W的日光灯数为：的日光灯数为：200000.640=300盏盏 2、已知输出变压器的变比、已知输出变压器的变比k=10，副边所，副边所接负载电阻为接负载电阻为8，原边信号源电压为，原边信号源电压为10V，内阻，内阻R0=200，求负载上获得的功，求负载上获得的功率。率。 解：解：Z1r=1028=800 I1=10/(800+200)=0.01A I2=I110=0.1A P=0.128=0.08W