电机简答题1.docVIP

0-4-3 变压器电动势和运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 答：线圈中的感应电动势e是由于与线圈相链的磁链随时间t变化而产生的。线圈中磁链的变化有两个原因：一是磁通大小随时间t变化（线圈相对磁场静止），由此产生的电动势称为变压器电动势；二是磁通本身不随时间t变化，但线圈与磁场间有相对运动，从而引起磁链随时间t变化，由此在线圈中产生的电动势称为运动电动势。 用数学式表示时，设e与的参考方向满足右手螺旋定则，（i为电流，x为位移），则 式中，=，是变压器电动势；==（v为线速度），是运动电动势。 运动电动势可形象地看成导体在均匀磁场中运动而“切割”磁感应线时产生的电动 势。当一根长度为l的导体在磁通密度B大小恒定的均匀磁场中以既垂直于自身长度又垂直于B的线速度v运动时，导体中的感应电动势为 -式中，=，表示导体与导线构成的回路中磁链的减少量。的瞬时实际方向可 用右手定则来判断。 线圈中产生的变压器电动势的大小取决于线圈磁通量的变化率，在线性情况下取决 于线圈电感和电流变化率（线圈电感又取决于线圈匝数和磁路的磁导）。导体中产生的运动电动势的大小与磁场磁通密度大小、导体的运动速度及长度有关。 0-4-8 两个铁心线圈，它们的铁心材料、线圈匝数均相同。若二者的磁路平均长度相等，但截面积不相等，当两个线圈中通入相等的直流电流时，哪个铁心中的磁通和磁通密度值较大？若二者的截面积相等，但磁路平均长度不等，则当两个铁心中的磁通量相同时，哪个线圈中的直流电流较大？ 答：(1)已知作用于磁路上的磁动势，求它产生的磁通，这属于磁路分析计算中的逆 问题。根据磁路欧姆定律，两个线圈的直流电流相同即磁动势F相同时，产生的磁通的大小取决于铁心磁路磁导的大小。由于 (l为磁路平均长度．A为磁路截面积)，l相同，因此，当磁路线性即为常数时则，B=为常数，即：截面积较大的铁心中的磁通较人，但两个铁心的磁通密度相同。当磁路饱和时，该问题需要通过迭代求解。 (2)已知磁路中的磁通，求产生它所需的磁动势或电流，这属于磁路分析计算中的正问题。由于铁心的磁通和截面积A相等，因此，两个铁心磁路的饱和程度相同，即磁导率。相等。于是，平均长度较大的磁路的磁导较小，产生一定的磁通所需的磁动势较大，即其线圈巾的直流电流较大。 1-2 变压器能否用来直接改变直流电压的等级？ 答：变压器是利用电磁感应作用来实现其变压功能的。如果一次绕组施加一定的直流电压，则绕组中产生大小不变的直流电流，产生大小不变的直流磁动势，在铁心磁路中产生恒定不变的磁通，这样，一、二次绕组中就无法感应产生电动势．即二次绕组输出电压为零。所以，变压器不能直接改变直流电压的等级。 1·3 变压器铁心为什么要做成闭合的？如果在变压器铁心磁回路中出现较大的间隙，会对变压器有什么影响？ 答：如果变压器铁心磁回路中出现间隙（空气隙或变压器油等非铁磁材料），则与铁心为闭合时相比，主磁通所经过的铁心磁回路的磁导减小。根据磁路欧姆定律，磁路中的磁通大小一定时，磁导小（即磁阻大）则所需励磁磁动势大。铁心磁回路中出现间隙，会使磁路的磁导大幅减小。因此，要产生同样大小的主磁通，有间隙时所需的励磁磁动势和相应的励磁电流就比铁心闭合时的要增大很多。励磁电流大，会使变压器的功率因数降低，运行性能变差。所以，为了减小励磁电流，变压器铁心都要做成闭合的。 2-1-4变压器一次绕组漏阻抗是什么含义？其大小与哪些因素有关？是常数吗？ 答：一次绕组漏阻抗，其中，是一次绕组电阻；是一次绕组漏电抗。其中，为电源频率；是一次绕组的漏电感，即一次绕组单位电流产生的一次绕组漏磁链，其大小与一次绕组匝数及漏磁路磁导有关。对于给定的一台变压器，绕组匝数、导线截面积和频率等都是一定的，漏磁路磁导通常也可视为常数，因此和，都是常数，即的大小是常数。 2-1-5 一台单相变压器，一次绕组电阻 =1。当一次绕组施加额定电压220V空载运行时，一次绕组电流是否等于220A?为什么？ 答：不等于220A.因为变压器接到交流电源上空载运行时，交变的主磁通在一次绕 组中产生感应电动势，这与一次绕组接直流电源时的情况有本质区别。此时，一次绕组电流由于，因此. 2-1-7 将一个空心线圈分别接到直流电源和交流电源上，交流电源电压有效值与直流电源电压相等。然后在该线圈中插入铁心，再分别接到上述两个电源上。试比较下述四种情况下，稳态时线圈电流和输入到线圈功率的大小。 答：将一个空心线圈接到电压为U的直流电源上时，稳态时线圈电流为 (R为线圈电阻)，输入到线圈的功率为。当该线圈巾插入铁心时，稳态时线圈电流仍为I1，输入到线圈的功率仍为P1。 将