電機學中,變壓器的負載係數為什麼等於二次電流的標麼值,他們有

2021-04-01 17:45:06 字數 5102 閱讀 7107

1樓:愛吃蔥薑蒜韭菜

有聯絡。

首先,變壓器的工作電壓接近額定值,近似設工作電壓=額定電壓。

負載係數=負載功率/額定功率=(工作電壓*工作電流)/(額定電壓*額定電流)=工作電流/額定電流=電流標么值。

另外,一次側二次側電流的標么值都一樣,與哪一側無關的。

變壓器負載時,一、二次繞組各有哪些電動式或電壓降?它們產生的原因是什麼?並寫出電動式平衡方程式?

2樓:黔中游子姚啟倫

變壓器一、二次繞組的電壓降主要是銅耗,電流通過線圈電阻產生壓降。u=ir

u—壓降

i—負荷電流

r—線圈電阻

電機學——簡述在變壓器計算中用標么值計算的意義

3樓:匿名使用者

計算短路標么值、電壓變化率,效率

對於這類題需要注意在求勵磁電阻時p0需除以3(三相的總功率之和p0,求一相電阻),同樣短路電阻rk=pk÷3÷ik^2,求標么值時需求基準值z1n=u1n÷√3/i1n,

求電壓變化率 和效率 套公式

δu=β(r*kcosφ+x*ksinφ),η=[1-(p0+pkβ^2)/(βsncosφ+p0+pkβ^2)]100%

需要注意的是當要求

最大效率時βm=根號下(p0÷pk)

當額定負載時β=1

當要求求二次端電壓-u實際時可根據電壓變化率物理意義求取δu=(u2n-u實際)/u2n

u實際=(1-δu)u2n

1一臺s-750/10三相電力變壓器,其sn=750kva,u1n/u2n=10000/400v,y,yn接線

低壓側空載試驗u0=400v,i0=60a,p0=3800w

高壓側短路試驗uk=440v,ik=43.3a,pk=10900w

(1)求其以高壓側的近似等效電路引數標么值(2)額定負載cosφ2=0.8時的電壓變化率及效率

解(1)zm=u0÷√3/i0=400÷√3/60a=3.85ω

rm=p0÷3/i0^2=3800÷3/60^2=1266.67/3600=0.35ω

xm=√(zm^2-rm^2)=√(3.85^2-0.35^2)=3.83ω

折算到高壓側k=u1n÷√3/(u2n÷√3)=25

r'm=rm*k^2=0.35*25*25=218.75ω,x'm=xm*k^2=3.83*25*25=2393.75ω

i1n=sn/u1n*√3=43.3a , z1n=u1n÷√3/i1n=133.34ω

空載標么值r*m=r'm/z1n=1.64,x*m=x'm/z1n=2393.75/133.34=17.95

rk=pk÷3/ik^2==10900÷3/43.3^2=1.94ω,

zk=uk÷√3/ik=440÷√3/43.3=5.87ω

xk=√(zk^2-rk^2)=√(5.87^2-1.94^2)=5.54ω

r*k=rk/z1n=1.94/133.34=0.0145

x*k=xk/z1n=5.54/133.34=0.0415

(2)由於是額定負載所以β=1 δu=1(r*kcosφ+x*ksinφ)=0.0145*0.8+0.0415*0.6=0.0365

效率η=[1-(p0+pβ^2)/(βsncosφ+p0+pkβ^2)]100%

=[1-(3800+10900)/(750000*0.8+3800+10900)]100%=0.976*100%=97.6%

η=97.6%

變壓器 重要公式4.44公式 e1=4.44f1*n1*φ,e2=4.44f1*n2*φ

二非同步電動機部分

該部分主要考的是功率流程圖內容,p1=p2+∑p=p2+pcu1+pfe+pcu2+pmec+pad

電磁功率pem=p2+pcu2+pmec+pad

全機械功率pmec=p2+pmec+pad

效率η=p2/p1*100%

重要公式 s*pem=pcu2,pmec=(1-s)pem

電磁轉矩tem=pem/ω1,輸出機械轉矩t2=p2/ω2,ω=2π*n/60

定子磁場轉速n1=60f1/p

轉子轉速n2=s*n1

轉差率s=(n1-n2)/n1

2 一臺三相非同步電動機pn=10kw,un=380v,f=50hz,p=3,同時已知pcul=pcu2=500w,pmec+pad=100w。試求:

定子電流產生的旋轉磁場的轉速;額定執行時的轉差率;額定執行時電機輸出的機械轉矩。

解n1=60f1/p=60*50/3=1000r/min

pem=p2+pcu2+pmec+pad=10000+500+100=10600w

s=pcu2/pem=500/10600=0.047

n2=s*n1=1000*0.047=47r/min

ω2=2πn2/60=2*3.14*47/60=4.92rad/s

t2=pn/ω2=10000w/4.92rad/s=2032.52n*m

求定子電流注意是定子電流不是額定電流,區別

定子電流i 1=p1/√3*u1*cosφ1,額定電流in=pn/√3*u1*η*cosφ1

3三相非同步電動機pn=17kw,un=380v,nn=725轉/分,2p=8,f1=50hz,cosφn=0.82,pcui=856w,pfe=455w,pmec=150w,pad=95w.試計算額定狀態執行時,(1)轉差率sn;(2)電磁轉矩tem;(4)定子電流i1

解n1=60f1/p=60*50/4=750r/min

s=(n1-n2)/n1=25/750=0.033

pmec=(1-s)pem pem=(pn+pmec+pad)/(1-s)=17833.5w

tem=pem/ω1=17833.5/2π*750/60=227.18n*m

pcu2=s*pem=0.033*17833.5=588.51w

p1=p2+pcu1+pfe+pcu2+pmec+pad=17000+856+455+588.51+150+95=19144.51w

定子電流i1=p1/√3u1cosφn=19144.51/√3*380*0.82=35.38a

三同步發電機部分

額定功率與額定電壓電流及功率因數的關係pn=√3un*in*cosφ

功率因數實為額定有功功率與額定視在功率的比率,cosφ=pn/sn

所以由此可求出無功功率q=sn*sinφ。

注意無功功率單位為var

視在功率單位va

4一臺qfs-300-2汽輪發電機,un=18kv,cosφn=0.85,fn=50hz,求發電機額定電流及有功功率和無功功率。

解由pn=√3un*in*cosφ得in=pn/(√3un*cosφ),pn=300mw

in=300000/(√3*18*0.85)=11320a,

有功功率為p=300mw ,額定視在功率為sn=p/cosφ=300/0.85=352.94mw

無功功率為q=snsinφ=352.94*0.53=187.058mvar

熟悉同步發電機的電動勢相量圖(將在下篇相量圖及等效電路中講到),對於解題求功角非常重要

以凸極同步發電機為例 忽略勵磁電阻ra 假設u=un∠0 則ia=ia∠-φ

重要公式 公式中j代表虛數單位 j*j=-1

e0=u+jidxd+jiqxq

eon=u+jiaxq

實際解題時往往給的是標么值,那就更簡單了直接假設u*=1∠0 則i*a=1∠-φ

e*on=1∠0+j1∠-φ*x*q

5一臺國產tss854/90----40水輪發電機,pn=72.5mw.其直軸交軸電抗分為x*d=0.852,

x*q=0.589,忽略ra。cosφn=0.85求空載電動勢e*0及功角δ

解設un=1∠0 則i*a=1∠-31.8,(由cosφ=0.85求反三角得φ=31.8度)

e*on=un+ji*axq=1∠0+j1∠-31.8*0.589=1+j(cos-31.

8+jsin-31.8)*0.589=1+j(0.

85-j0.53)*0.589=1+j0.

85*0.589+0.53*0.

589=1.312+j0.501

求e*on幅值√(1.312^2+0.501^2)=1.404,幅角即功角δ=arc tan(0.501/1.312)=20.9度

ψ=φ+δ=31.8+20.9=52.7

i*d=i*a sinψ=1*0.795=0.795,i*q=i*a cosψ=1*0.606=0.606

e*=u+ji*dxd+ji*qxq=1∠0+j0.795∠-(90-ψ) *0.852+j0.606∠δ

計算同上步黑體求幅值及幅角e*=1.61∠20.9

或用幾何方法求去

e*0=u*cosδ+i*dx*d=1*cos20.9+0.795*0.852=1.61∠20.9

直流電機及交流繞組部分

重要公式

發電機pn=unin ea=u+iara+δu

並勵磁電動機pn=unin*η ea=u-iara-δu

電磁轉矩tem=ctφ*ia 其中轉矩結構常數ct=pn/2πa

電樞電壓ea=ceφ*n 其中ce=pn/60a

6一臺並勵直流電動機un=220v,in=80a 額定執行時效率η=85%,電樞迴路電阻(不含電刷電阻)ra=0.099ω,勵磁迴路電阻110ω,2δu=2v附加損耗佔額定功率的1%求輸入功率;輸出功率;總損耗;電樞迴路損耗;勵磁迴路銅損耗;電刷損耗;附加損耗;機械損耗和鐵耗。

解:輸入功率p1=unin=220*80=17600w

輸出功率pn=unin*η=17600*0.85=14960w

總損耗∑p=p1-pn=17600-14960=2640w

電樞迴路損耗pcu1

勵磁電流if=un/rf=220/110=2a

電樞迴路電流ia=in-if=80a-2a=78a

pcu1=ra*ia^2=0.099*78*78=602w

勵磁迴路銅耗pcuf=rf*if^2=110*2*2=440w

電刷電阻損耗pb=ia*2δu=78*2=156w

附加損耗pad=1%pn=14960*0.01=149.6w

機械損耗和鐵耗pmec+pfe=∑p-(pcu1-pcuf-pb-pad)=2640-(602+440+156+149.6)=1292.4w

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