變壓器設計原理

2022-10-17 08:27:04 字數 5104 閱讀 9017

1. 電磁學基礎

1. 什麼是磁滯迴路?請描繪出磁滯曲線並指出飽和磁通密度beat,最大磁場強度hmax,剩餘磁通密度bres,矯頑磁力hc和交流初導磁率uiac.

答: 磁性材料的形式特性磁化曲線,我們稱之為磁滯迴路.

下圖為典型的磁滯曲線:

其中: bsat為飽和磁通密度

bres為剩餘磁通密度

hmax為最大磁場強度

hc為矯頑磁力.

uiac交流初導磁率.

2. 甚麼是集膚效應?

答: 分core和wire兩方面來談什麼是集膚效應.

對core,在外磁場作用下,core的表面磁疇會感應相同的磁場以抵消外磁場,而使內部不受影響,此種現象稱為鐵氧體的集膚效應.

對wire,當通過交流電流時,因電子都是負電荷相互排斥,而使電子均勻分布在wire的表面,形成表面電流,此種現象稱為wire的集膚效應.

3. 何為導磁係數?磁性物質中按導磁係數可分為哪幾種?

答: 在磁場內一點的磁通密度與該點的磁場強度之比,稱為導磁係數,以u表示:

bh dot

bh磁性物質中按導磁係數之大小,可分成下列三類:

1).導磁係數較自由空間者略小的物質稱為反磁性體.

如:鋼,銅,錫,鋅,水.

2).導磁係數較自由空間者略大的物質稱為順磁性體.

如:鐵,白金,空氣.

3).導磁係數大於自由空間的物質稱為鐵磁性體.

如鐵,鎳,鈷.

4. 何謂正確值,有效值和測試值?

答: 在進行實際的量測之前,必須徹底了解元件的正確,有效的測試方式,測試條件,以及這些數值對元件量測的重要性.

正確值是指排除寄生現象的缺點後,電路元件(電阻器,電感器和的值,在許多情況下,正確值可由包括元件物理成分的數學關係式加以定義,在實際情況下,正確值僅供學術參考之用.

有效值必須考慮到元件寄生現象的影響,有效值是電路元件的實際和反應向量的代數總和,因此,它與頻率有關.

測試值是以測量儀器所獲得並顯示出來的值,它反映出儀器固有準確性.當測試值與正確值或有效值進行比較時,它通常會存在一些誤差.同時,的量測而有本質上的改變,而其差異視考量的多寡而定,在一些已定義的之下,比較測試值和有效值接近的程度,可以判斷量測的品質如何.

有效值是我們想要了解的,並且量測的目標在於使測試值盡可能地與有效值相符.

5. l,al,gap與ui各是甚麼?相互關係如何?

答: l: 一定測試條件下的電感值,單位為亨利(h).

al: 是基於頻率為10khz及ac通量密度為10gauss(1mt)時,所量測的電感額定值,單位為每平方圈數(n2)的毫微亨利(10-9亨利)

注:35.0nh/n2=每100圈為350uh=每1000圈為35.0mh.

gap:即空氣隙(介隙),是把e形磁芯的三對腳都分隔為同等距離的介隙處理方法,而不是只在中腳部份造成空隙,中腳空隙的距離須是介隙的兩倍才能得到同樣的電感值,但其他電氣特性不同.(視截面積的大小確定)

ui: 磁導率初值,是ac通量密度峰值為10gauss時的磁導率.每種材料所列的磁導率僅供參考,磁芯是按所列的al值製造的.

l=al*n2 n為圈數

al與gap的關係如右圖示.

al隨gap的增大而減少gap

6. 對交流訊號,何謂峰一峰值,正的最大值,負的最大值,有效值與平均值,請以電壓訊號為例,結合圖形表示之,並寫出相應的英文名.

峰一峰值: vp-p表示正弦訊號其波峰與波谷的幅值.

正的最大值: +vmax波峰對零點的幅值.

負的最大值: -vmax零點對波谷的幅值.

有效值: vrms該交流作用於----純電阻,其發熱量相當於某一直流訊號作用於該電阻的發熱量,此直流訊號的值即為該交流訊號的有效值.

平均值: v**g單位時間內各點訊號大小之代數總和/單位時間內之點數和.

7. 測得工作放大電路中幾個電晶體三個電極是電位分別u1,u2,u3,判斷它們是npn型還是pnp型?是矽管還是鍺管?確定e,b,c.

答: 1).為npn型矽管, u1為b極, u2為e極, u3為c極.

2).為npn型鍺管, u1為b極, u2為e極, u3為c極.

3).為pnp型矽管, u3為b極, u2為e極, u1為c極.

4).為pnp型鍺管, u3為b極, u2為e極, u1為c極.

8. 甚麼叫pfc?pfc有甚麼作用?

答: pfc叫功率因數調整器,即power factor control,對電腦等電器產品,由於大量使用電容,輸出阻抗呈容性,造成電網電壓相位超前於電流,功率因數降低,無功損耗大,浪費電能,故使用pfc以提高功率因數,節約電能.

9. 何謂居里溫度?

答: 居里溫度或稱居里點,是磁性材料所固有的一種引數.就是磁性材料從亞鐵磁性材料變為順性狀態的臨界溫度.

其物理本質就是當溫度公升高到居里點時,熱騷動能大到足以破壞超交換作用,使離子磁矩處於混亂狀態,飽和磁化強度等於零.也可說鐵芯的溫度達到居里溫度,磁疇結構徹底被破壞,鐵芯全部失去鐵磁性質.

10. 何謂法拉第定律?

答: 法拉第定律就是電磁感應定律.在磁場中,當穿過任一閉合迴路中的磁通量發生變化時,在迴路中產生的感應電動勢e等於磁通變化率,可表示為:

△φe= ———式中,感應電動勢e的正方向和磁通正方向應符合右手螺旋關係,而

△t 負號代表為楞次定律

11. 安培環路定律是甚麼?

答: 在磁場中,不論導磁介質如何分布,磁場強度向量h沿任一閉合迴路的微積分等於穿過該積分迴路所限定面積的電流i的代數和.即:

∮hdl=σi如果電流的方向和積分迴路的繞行方向符合右手螺旋關係,則上式電流為正,否則為負,h的分布與電流導磁介質的分布有關.

12. 什麼叫基本絕緣,附加絕緣,雙重絕緣和加強絕緣?

答: 基本絕緣———是指變壓器的帶電部份為防觸電所提供的基本防護而加的絕緣.

附加絕緣———是指對基本絕緣所增加的獨立絕緣,以便在基本絕緣一旦失效時仍能防觸電.

雙重絕緣———是指包括基本絕緣和附加絕緣的絕緣.

加強絕緣———是指變壓器帶電部份所加的單獨絕緣系統,其防觸電要求相當於雙重絕緣.

13. 電學引數與磁學引數有著怎樣的對應關係?(電學引數:j i e v q r)

答:電學引數磁學引數

1 j 電流密度a/m2 b 磁通密度tesla gauss

2 i 電流a φ 磁通密度wb

3 e 電場強度v/m u 磁場強度oe at/m

4 v 電力強度v f 磁力線強度a-tuna

5 q 導電率ω-m ρ 導磁率tesla-m/a

6 r 電阻ω r 磁阻

14. 磁力線的特點?

答: 1).在磁鐵處,磁力線自n極上發出穿透介質空間,進入s極,在磁鐵內磁力線自s極穿透磁鐵內部進入n極,故磁力線是一種完全封閉的曲線.

2).磁力線與磁力線會合之處,即為磁體的所在處.

3).磁力線絕不相交.

4).磁力線在任一點方向為該點的切線方向.

5).磁場強度大的地方,磁力線越密.

6).磁力線的進出方向與磁導體表面垂直.

7).磁力線有向旁排斥鄰近磁力線的特點.

8).磁力線有沿其長度而縮短的趨勢.

15. 甚麼是cti值?其三類等級要求的電壓分別為多少?#1350, my9y #44 #40分別屬於哪一等級?

答: cti(comparative tracking index)相對電痕指數,是以數值化定義的電痕的破壞效率,是評定電氣絕緣材料的指數.

其三類等級要求的電壓為: cti i≧600v

400v≦cti ii<600v

175v≦cti iiia<400v

100v≦cti iiib<175v

#1350 cti ii my9y cti ii

#44 cti i #40 cti i

16. 遮蔽有哪幾種方式?

答: 有三種: 1).電場遮蔽 2).磁場遮蔽 3).平面波遮蔽

17. 甚麼是磁飽和現象?如何防止?

答: 當磁場強度足夠大時,磁化強度達到乙個確定飽和值ms(磁飽和程度),繼續加大時,ms保持不變,可選用ms值大材料或材料加大gap.

2. 測量方法

1. 生產線經常使用的儀器有哪些,主要測試的功能是甚麼?

答:如下表:

2. hp4284a,4194a,4192a有何不同?

答: hp4284a是精密lcr測試儀

1). 20hz-1mhz,具有8600個以上的測試頻率

2). 0.05%的基本精度,6位數字解析度

3). 測試訊號電平(選件001): 5mv~20vrms(有效值), 50ua~200ma(有效值)

4). 10個存入元件的分選比較器.

5). 75hz-30mhz,以100hz步進

6). 0.1%的基本精度

7). 高速測量: 30ms/次

8). 有列表掃瞄測量功能

hp4192a是低頻率阻抗分析

1). 5hz-1.3mhz頻率範圍

2). 增益----相位測量:幅度,相位,群延時

3). 浮點,或接地器件.

4). 阻值測量:|z|, |y|,q,r,x,g,b,l,c,d,a,△,△%

hp4194a是阻抗/增量-----相位分析儀

1). 寬的阻抗測量: 100hz-400mhz, 10mω~10mω

2). 增量相位測量: 10hz-100mhz, -107dbm~+15dbm,0.1db分辯率.

3). 靈活的測量,計算和分析功能,彩色圖形顯示.

4). 完全可程式設計(自動順序程式設計asp)

3. 請問hp4284a測試上時的兩種歸零方案及特點?

答: 1). 針對測試頻點歸零快

2). 針對全頻段點歸零耗時

4. 圈數比的測試原理:

次級側電壓與初級側電壓的比值等於圈數的比值.

5. 請問hp4284a, hp4194a, hp 4192a的頻率範圍?

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