量的媒介作用,而漏磁通仅在本绕组感应电动势,只起了漏抗压降的作用。
空载时,有主磁通和一次绕组漏磁通,它们均由一次侧磁动势激励。
负载时有主磁通,一次绕组漏磁通,二次绕组漏磁通。主磁通 由一次绕组和二次绕组的合成磁动势
即激励,一次绕组漏磁通由一次绕组磁动势激励,二次绕组漏磁通由二次绕组磁动势 激励 .
2-2 变压器的空载电流的性质和作用如何?它与哪些因素有关?
答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器
铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。
性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它
使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。
大小:由磁路欧姆定律,和磁化曲线可知,I
0
的大小与主磁通 φ
0
, 绕组匝数 N 及磁路磁阻有关。就
变压器来说,根据,可知,, 因此,由电源电压 U
1
的大小和频率 f 以及绕组匝数 N
1
来决定。
根据磁阻表达式可知,与磁路结构尺寸有关,还与导磁材料的磁导率有关。变压器铁芯是铁磁材料,
随磁路饱和程度的增加而减小,因此随磁路饱和程度的增加而增大。
综上,变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率,绕组匝数,铁心尺寸及磁路的饱和程度
有关。
2-3 变压器空载运行时,是否要从电网取得功率?这些功率属于什么性质?起什么作用?为什么小负
荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利?
答:要从电网取得功率,供给变压器本身功率损耗,它转化成热能散逸到周围介质中。小负荷用户使用
大容量变压器时,在经济技术两方面都不合理。对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流较大,而负
荷小,电流负载分量小,使电网功率因数降低,输送有功功率能力下降,对用户来说 ,投资增大,空
载损耗也较大,变压器效率低。
2.4 为了得到正弦形的感应电动势,当铁芯饱和和不饱和时,空载电流各呈什么波形,为什么?
答:铁心不饱和时,空载电流、电动势和主磁通均成正比,若想得到正弦波电动势,空载电流应为正弦
波;铁心饱和时,空载电流与主磁通成非线性关系(见磁化曲线),电动势和主磁通成正比关系,若
想得到正弦波电动势,空载电流应为尖顶波。
2-5 一台 220/110 伏的单相变压器,试分析当高压侧加额定电压 220 伏时,空载电流 I
0
呈什么波形?
加 110 伏时载电流 I
0
呈什么波形,若把 110 伏加在低压侧,I
0
又呈什么波形
答:变压器设计时,工作磁密选择在磁化曲线的膝点(从不饱和状态进入饱和状态的拐点),也就是
说,变压器在额定电压下工作时,磁路是较为饱和的。
高压侧加 220V ,磁密为设计值,磁路饱和,根据磁化曲线,当磁路饱和时,励磁电流增加的幅度
比磁通大,所以空载电流呈尖顶波。
高压侧加 110V
,磁密小,低于设计值,磁路不饱和,根据磁化曲线,当磁路不饱和时, 励磁电流
0
.
φ
σ
φ
1
.
0
.
F
0
.
φ
σ
φ
1
.
σ
φ
2
.
0
.
φ
2
.
1
.
0
.
F
F
F
+
=
σ
φ
1
.
1
.
F
σ
φ
2
.
2
.
F
m
R
N
I
1
0
0
=
φ
m
R
m
fN
E
U
Φ
=
≈
1
1
1
44
.
4
1
1
44
.
4
fN
U
m
=
Φ
m
Φ
S
l
R
m
µ
=
m
RS
l,
µµ
m
R