变压器第二章习题
电力电子技术课后习题答案(第2—5章)
第2章 整流电路2. 2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。
①以晶闸管VT2为例。
当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U 2。
②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；( π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。
对于电感负载： ( α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等； (απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。
可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。
2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①Ud 、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud 、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud =0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V) -考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
变压器习题2
9、三相芯式变压器的铁心必须接地，且只能 有一点接地。（） √ 10、三相一次绕组的首尾不能接错，否则会 使磁阻和空载电流增大。（） √ 11、变压器二次侧采用三角形接法时，如果 有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势 的相量和为零。（） ×，不为零
三、选择题 1、油浸式变压器中的油能使变压器（ ）。 A、润滑B、冷却C、绝缘D、冷却和增加绝缘性能 D 2、常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定 输出电压的（）。 A、+10% B、+5% C、+15% B 3、安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起 的更大危害。在全密封变压器中，广泛采用（）做 保护。 A、压力释放阀 B、防爆玻璃 C、密封圈 A
12、一般情况下，照明电源电压波动不超过 ； 动力电源电压波动不超过 ，否则必须进行 调整。 ±5%；-5%~10% 13、变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次 绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的 相位关系，通常用来 标记 同名端 14、所谓同名端，是指 ，一般用来表 示 。 被同一磁通贯穿的线圈之间，由电动势都处于相同 极性的线圈端；星或点
6、气体继电器装在 与 之间 的管道中，当变压器发生故障时，气体继电 器就会 。 油箱；储油柜；过热而使油分解产生气体 7、绝缘套管穿过 ，将油箱中变压器 绕组的 从箱内引到箱外与 相 接。 油箱盖；输入、输出线；电网 8、绝缘套管由外部的 和中间的 组成。对它的要求主要是 和 要好。 瓷套；导电杆；绝缘性能；密封性能
18、三相变压器一次侧采用星形接法时，如果一相 绕组接反，则三个铁心柱中的磁能将会 ， 这时变压器的空载电流也将 。 不对称；急剧增加 19、三角形接法是把各相 相接构成一个闭 合回路，把 接到电源上去。因首尾连接顺序 不同，可分为 和 两种接法。 首尾；三个连接点；正相序；反相序 20、三相绕组之间首尾判别的准则是 。 磁路对称，三相总磁通为零
变压器习题与解答
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 (试)从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？ 答：由dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N U N U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
第二节——电力变压器运行习题
第二节电力变压器运行习题一、单项选择题(每题的备选项中，只有一项最符合题意)1。
变压器运行时,其绕组和铁芯产生的损耗转变成（），—部分被变压器各部件吸收使之温度升高,另一部分则散发到周围介质中。
A.热量 B。
有功 C.无功 D。
动能2.变压器运行时各部件的温度是不同的，（）温度最高.A.铁芯B.变压器油C。
绕组D.环境温度3。
变压器的允许温度主要决定于绕组的（)。
A。
匝数B。
长度C。
厚度D.绝缘材料4。
变压器的（)主要决定于绕组的绝缘材料。
A.铁芯温度B.允许温度C.环境温度D。
变压器油温5.我国电力变压器大部分采用（)绝缘材料，即浸渍处理过的有机材料，如纸、棉纱、木材等。
A。
A级B.B级C。
C级D。
D级6。
对于A级绝缘材料，其允许最高温度为(），由于绕组的平均温度一般比油温高10。
C,同时为了防止油质劣化,所以规定变压器上层油温最高不超过95。
C。
A。
104。
C B。
105。
C C。
106。
C D。
107。
C7。
对于A级绝缘材料，其允许最高温度为l05。
C,由于绕组的平均温度一般比油温高（)，同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过95。
C.A。
93。
C B.10。
C C 95。
C D。
96。
C8。
对于A级绝缘材料，其允许最高温度为l05。
C，由于绕组的平均温度一般比油温高10。
C，同时为了防止油质劣化,所以规定变压器上层油温最高不超过（）A. 93。
CB.94。
C C。
95.C D.96。
C9。
对于一般配电变压器，为了使变压器油不致过速氧化，上层油温一般不应超过(）.A. 83。
C B。
84。
C C.85.C D。
86。
C10.对于强迫油循环的风冷变压器,其上层油温不宜经常超过（). A。
73.C B。
74。
C C.75.C D.76.C11.变压器上层油温正常时一般应在85。
C以下,对强迫油循环水冷或风冷的变压器为（）。
A。
60。
C B.65。
C C。
70。
C D。
变压器习题2
神木职教中心机电系二年级（电控）高效课堂导学案
变压器运行原理
一、填空题
1．变压器的空载运行是指变压器的一次绕组，二次绕组的工作状态。
2．一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220V时，要求二次侧电压为127V，则该变压器的二次绕组应为匝。
3．一台变压器的变压比为1/15，当它的一次绕组接到220V的交流电源上时，二次绕组输出的电压是V。
4．变压器高压绕组匝数，通过的电流，绕组导线，低压绕组匝数，绕组导线。
5．升压变压器的变压比1。
6．二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）
1．变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。
（）
2．变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。
（）
3．接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使U2下降。
（）
三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）
1、有一台380V/36V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加
上380V电源时，会发生的现象是（）。
A、高压侧有380V电压输出
B、高压侧没有电压输出，绕组严重过热
C、高压侧有高压输出，绕组严重过热
D、高压侧有高压输出，绕组无过热现象
2、变压器降压使用时，能输出较大的（）。
第二节——电力变压器运行习题
第二节电力变压器运行习题一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意）1.变压器运行时，其绕组和铁芯产生的损耗转变成（），—部分被变压器各部件吸收使之温度升高，另一部分则散发到周围介质中。
A.热量B.有功C.无功D.动能2.变压器运行时各部件的温度是不同的，（）温度最高。
A.铁芯B.变压器油C.绕组D.环境温度3.变压器的允许温度主要决定于绕组的（）。
A.匝数B.长度C.厚度D.绝缘材料4.变压器的（）主要决定于绕组的绝缘材料。
A.铁芯温度B.允许温度C.环境温度D.变压器油温5.我国电力变压器大部分采用（）绝缘材料，即浸渍处理过的有机材料，如纸、棉纱、木材等。
A. A级B.B级C.C级D.D级6.对于A级绝缘材料，其允许最高温度为（），由于绕组的平均温度一般比油温高10。
C,同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过95。
C。
A. 104。
CB.105。
CC.106。
CD.107。
C7.对于A级绝缘材料，其允许最高温度为l05。
C,由于绕组的平均温度一般比油温高（），同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过95。
C。
A. 93。
CB.10。
C C 95。
C D.96。
C8.对于A级绝缘材料，其允许最高温度为l05。
C,由于绕组的平均温度一般比油温高10。
C,同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过（）A. 93。
CB.94。
CC.95。
CD.96。
C9.对于一般配电变压器，为了使变压器油不致过速氧化，上层油温一般不应超过（）。
A. 83。
CB.84。
CC.85。
CD.86。
C10.对于强迫油循环的风冷变压器，其上层油温不宜经常超过（）。
A. 73。
CB.74。
CC.75。
CD.76。
C11.变压器上层油温正常时一般应在85。
C以下，对强迫油循环水冷或风冷的变压器为（）。
A. 60。
CB.65。
CC.70。
CD.75。
C12.当变压器绝缘材料的工作温度（）允许值时，其使用寿命将缩短。
第二章：电力电子习题解答
第二章：电力电子习题解答第二章 整流电路习题及思考题１．单相半波可控整流电路对电阻负载供电，R ＝20Ω，U ＝100V ，求当α＝0°和60°时的负载电流Id ，并画出u d 与i d 波形。
解：当α＝0°时： ）（V .U .U d 451004504502=⨯==）（A ./RU I dd 2522045===当α＝60°时： ）（A ..U .U d 753325014502=+⨯=）（A ..RU I dd 691207533===u d 与i d 的波形见：教材43页图2－1。
２．图2－9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路。
问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：① 晶闸管承受的最大正反向电压为222U ；② 当负载为电阻或电感时其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
解：由图2－9图可以看出，在2U 正半周1VT 导通，负载电流由变压器次级上端流出，由中心抽头流入，当2U 负半周时2VT 导通，负载电流由B 次级下端流出由中心抽头流入，正负半周电流相等，但在铁芯中产生的磁势方向大小相等且方向相反，故变压器无直流磁化问题。
① 当1VT 导通时，在2u ＝22U 时，2VT 的阴极为22U ，而其阳极为－22U ，所以VT 承受的最大反压为222U 。
如果是阻感负载且电感是足够大时，当90=α，1VT 导通，2VT 的阴极电压为－22U 而其阳极电压为22，故其承受的最大正向电压为－222U 。
② 正半周1VT 导通，2U ud=，负半周2VT 导通2U u d =。
所以输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
３．单相桥式全控整流电路，V U 1002＝，负载中Ｒ＝Ω2，Ｌ值极大，当30时，要求：① 作出du ，di 和2i 的波形；② 求整流输出平均电压dU 、电流dI ，变压器二次电流有效值2I ；③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
第二章 变压器习题及其答案
第二章 变压器2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素？答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知，空载或负载情况下11E U ≈，主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。
2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化答：（1）额定电压不变，则'1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N又5060'=f f ⇒6050'=ΦΦ， 即Φ=Φ5'磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻sl R m μ=不变，励磁磁势m m R N I Φ=⋅1，∴m m I I 65'=； （2）铁耗：βαf B p m Fe ∝，βα> 铁耗稍有减小；（3）σσσπ11''1562x L f x =⋅=， σσσπ22''2562x L f x =⋅= 2-3 在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路；归算原则：保持归算前后副边的磁动势不变。
2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率是否为实际值，为什么？答：一次侧没有经过归算，所以为实际值；二次侧电压、电流不是实际值，因为归算前后绕组匝数不同，但损耗、功率为实际值。
2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定？答：激磁阻抗由空载试验测量；等效漏阻抗由短路试验测量。
（具体测量方法略）2-14 有一台三相变压器，额定容量kKA S N 5000=，额定电压kV kV U U N N 3.61021=，Y ,d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。
电机与变压器(第五版)习题册参考答案
第一章变压器的分类、结构和原理§1—1 变压器的分类和用途一、填空题1.交流，频率2.单相，三相，油浸式，干式3．升压，降压，配电二、判断题（在括号内打“√”或者打“×”）1．× 2．×三、简答题1．答：根据P=UIcosφ，因为功率一定，电压越大，电流就越小，电流小就可以减小输送导线的热损耗。
2．答：按铁心结构形式分，变压器有壳式铁心、心式铁心、C形铁心。
壳式铁心常用于小型变压器、大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
心式铁心常用于大、中型变压器，高压的电力变压器。
C 形铁心的变压器常用于电子技术中。
§1—2 变压器的结构与冷却方式一、填空题1．绕组，铁心2．变压器的电路部分，一次绕组，二次绕组。
高压绕组，低压绕组。
同心绕组3．主磁通的通道，硅钢片，芯式，壳式，壳式4．对接，叠接5．油箱，储油柜6．油箱盖，输入、输出线，电网7．瓷套，导电杆，绝缘性能，密封性能二、判断题（在括号内打“√”或者打“×”）1．× 2．× 3．√ 4．√5．√三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）1．D 2．B 3．A 4．A四、简答题1.答：变压器由变压器绕组和变压器铁心两部分组成。
变压器的绕组是变压器的电路部分，变压器的铁心是主磁通的通道，也是安放绕组的骨架。
2.答：铁心材料的质量，直接影响到变压器的性能。
高磁导率、低损耗和价格，是选择铁心材料的关键。
为提高铁心导磁能力，增大变压器容量，减少体积、提高效率，铁心常用硅钢片叠装而成。
§1—3 变压器的原理一、填空题1．空载，负载2．加额定电压，开路3．Φm，E=4.44fNΦm4．一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比，大，小5．36V，1006．3307．191.38．铁，铜，铁9．610．功率因数，输出电压，输出电流11．±5% ，-5%~10%12．Pcu=（β）2 P k ，负载电流13．负载电流，铜耗=铁耗二、判断题（在括号内打“√”或者打“×”）1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．× 6．× 7．√ 8．× 9. ×三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）1. D 2．B 3．D 4．B 5．B 6．B 7．C 8．B 9. B 10．C11. C四、简答题1．答：变压器不能改变直流电压。
第二章 习题及参考答案
第二章习题及参考答案
2-1．什么叫直接启动？直接启动有何优缺点？在什么条件下可允许交流异步电动机直接启动？
答：所谓的直接启动把电源电压直接加到电动机的接线端，这种控制线路结构简单，成本低，仅适合于实践电动机不频繁启动，不可实现远距离的自动控制。
满足此式可以直接启动，否则不允许。
在一般情况下，7.5KW以下电动机可以直接启动。
2-2．什么叫减压启动？有哪几种方法？各有什么特点及适用场合？
答：所谓减压起动是指利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机起动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运行。
减压起动方法有四种：
（1）定子绕组中串接电阻降压起动
（2）Y/△减压起动
（3）自耦变压器减压起动
答：
1.熔断器FU1、FU2烧毁或接触不良；
2.按钮SB1、SB2损坏或触点接触不良；
3.热继电器FR故障或常闭触点断开；
4.交流接触器故障；
5.线路故障
2-8. 画出下列继电器的图形符号：
A．断电延时打开常闭触点；
B．通电延时打开常开触点；
C．复合按钮；
D．热继电器常闭触点。
2-9. 试设计一个三相异步电动机用接触器控制的直接起动电路。
（１）要求画出主电路和控制电路；
（２）体现绘制原理图的原则与要求。
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选择题 (3)一台单相电力变压器额定电压为220/110kV， 在高压侧做短路试验测得的短路阻抗标幺值为 0.06，若在低压侧做短路试验，测得的短路阻抗 标幺值为： (A) 0.06 (B) 0.03 (C) 0.12 (D) 0.24 答案：
选择题 (4)A、B两台变压器，铁心材料、匝数和额定值 都相同，只是A变压器铁心截面积比B变压器的 大，若原边加上额定电压，在不考虑漏阻抗压降 的情况下，两台变压器的主磁通和激磁电流的关 系为： (A) Φ mA > Φ mB , I mA > I mB (B) Φ mA < Φ mB , I mA < I mB (C) Φ mA = Φ mB , I mA < I mB (D) Φ mA = Φ mB , I mA > I mB 答案：
第2章 习题课
选择题 U (1)一台三相电力变压器， 1N / U 2 N = 10000V / 400V D-Y11联结，负载运行时忽略激磁电流，低压 边电流为808.3A时，高压边线电流为： (A) 808.3A (B) 56A (C) 18.67A (D) 32.33A 答案：
选择题 S (2)某三相电力变压器，N = 500kVA, U1N /U2N =10000V / 400V Y-y no联结，下面数据中有一个是从高压侧测出 的空载电流，它应该是： (A) 28.87A (B) 50A (C) 2A (D) 10A 答案：
填空题 (1)变压器的主磁通沿 闭合，它起 作 闭合，它起 用；漏磁通主要通过 作用。 (2) 一台接到电源频率恒定的变压器，在忽略 漏抗压降情况下，其主磁通的大小决定于 的 大小，而与磁路的 、 无关，而且与 激磁电流呈 关系。 (3)变压器所用铁心的导磁性能越好，则激磁电 抗越 ，激磁电流越 ；磁路的饱和程度越 ，激磁电流越 。 高，则激磁电抗越 (4)一台220/110伏变压器，当原边加220伏，副 边开路时，I0=0.6安；当副边加110伏，而原边 开路时，I0 ′ = 安。
KV , Yd11
连接组。
在低压侧做空载试验，所测数据为 U 0 = 6300V , I 0 = 7.4 A, P0 = 6800W 在高压侧做短路试验，所测数据为 Uk = 550V, Ik = 32.33A, P =18000W K 试求： （1）励磁参数和短路参数的标幺值及分别折算到高、低 压侧的实际值。 （2）满载及 cos 2 = 0.8 （滞后）二次 侧电压 U 2 即效 率 η。 （3）cos 2 = 0.8 （滞后）时的最大效率。
填空题 (5)一台单相变压器，已知 U1 = 10kV , I1N = 100 A, uk = 5% 在额定电压下的稳定短路电流为 A。 (6)变压器的电压调整与 、 及 有关。 当为感性负载时，副边电压一定比空载电压 ；当 为容性负载时，只有当 时，副边电压才比 空载电压高。 (7) 一台变压器从低压边做空载试验测出的激磁阻抗 是从高压边做空载试验测出的激磁阻抗的 倍。它 的。 们的标幺值是 (8)电力变压器从空载到满载，它的铁心损耗 ， 。 (填入是否改变)，这是由于 (9)为了得到正弦感应电动势，当铁心饱和时，单相 变压器的激磁电流为 波形。
一台三相电力变压器的额定容量 S N = 750 KVA 额定电压为 U = 10000 / 400V ， Y,y0联接 Y,y0联接，已知每相短路电阻 rK = 1.4 ，短路电抗 X K = 6.48 该 联接， ， 变压器原边接额定电压，副边接三相对称Y接负载， 变压器原边接额定电压，副边接三相对称Y接负载，每相负载主 抗 ZL = 0.20+ j0.07 计算：（ 变压器的原、副边电流。 ：（1 计算：（1）变压器的原、副边电流。 副边电压。 （2）副边电压。
2N
U1 N
解：
U K = U
1N
10000 3 = 400 3
A
3 = 25
2 N
3
答案： 答案：
I1
I2
= 42.45
பைடு நூலகம்
1061.25
U 2 = 389.7V
思考： 如果副边接三相对称△接负载 思考： 如果副边接三相对称△
S 例2、一台三相变压器，
N
= 5600kVA,
U1 N
U2N
= 10
6.3