第二章_变压器答案

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第二章 变压器的电磁关系

第二章   变压器的电磁关系

第二章 变压器的电磁关系知识点一:变压器空载运行1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同,通常把磁通分为 和 ,前者在 闭合,起 作用,后者主要通过 闭合,起 作用。

2、变压器空载电流由 和 两部分组成,前者用来 ,后者用来 。

3、变压器励磁电流的大小受 、 、 、 和 等因素的影响。

4、变压器等效电路中的m x 是对应于 的电抗,m r 是表示 的电阻。

5、变压器的漏抗Ω=04.01x ,铁耗W p Fe 600=,今在一次施加很小的直流电压,二次开路,此时=1x Ω,=Fe p W 。

6、一台已制成的变压器,在忽略漏阻抗压降的条件下,其主磁通的大小主要取决于 和 ,与铁心材质和几何尺寸 (填有关、无关)7、建立同样的磁场,变压器的铁心截面越小,空载电流 ;一次绕组匝数越多,空载电流 ,铁心材质越好,空载电流 。

8、变压器一次绕组匝数减少,额定电压下,将使铁心饱和程度 ,空载电流 , 铁耗 ,二次空载电压 ,励磁电抗 。

9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定,当电源电压及频率均减半,则铁心磁密 ,空载电流 。

10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是 。

(A ) 原绕组匝数多电阻大;(B ) 原绕组漏抗很大;(C ) 变压器的励磁阻抗很大。

11、一台V U U N N 110/220/21=的单相变压器空载运行,一次侧接220V 时铁心主磁通为0Φ,二次侧接110V 时铁心主磁通为'0Φ,则 。

(A )'00Φ=Φ;(B )'00Φ>Φ;(C )'00Φ<Φ。

12、变压器其他条件不变,若一次侧匝数增加10%,21,x x 及m x 的大小将 。

(A )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 增大;(B )1x 增加到原来的1.1倍,2x 不变,m x 减少;(C )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 增大;(D )1x 增加到原来的1.21倍,2x 不变,m x 减少;13、某三相电力变压器V U U KVA S N N N 400/10000/,50021==,下面数据中有一个是励磁电流的倍数,它应该是 。

电机学习题与解答

电机学习题与解答

第一章 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-=,dt d N e 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-=, dt d N e 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 UN 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 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。

电力变压器题库重点题指南

电力变压器题库重点题指南

第二章电力变压器题库重点题指南(77题)(用于模拟试卷组卷)一、选择题(39题)1、变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和()。

【★★☆☆☆】A. 干式变压器B. 自耦变压器C.仪用互感器正确答案:C2、变压器稳定温升的大小与()相关。

【★★☆☆☆】A. 变压器的损耗和散热能力等B. 变压器周围环境的温度C. 变压器绕组排列方式正确答案:A3、变压器的绕组与铁芯之间是( )的。

【★★☆☆☆】A. 绝缘B. 导电C. 电连接正确答案:A4、干式变压器是指变压器的()和铁芯均不浸在绝缘液体中的变压器。

【★★☆☆☆】A. 冷却装置B. 绕组C. 分接开关正确答案:B5、将两台或多台变压器的()分别接于公共母线上,同时向负载供电的变压器的连接方式称为变压器的并列运行。

【★★☆☆☆】A. 一次侧和二次侧绕组B. 一次侧绕组C. 二次侧绕组正确答案:A6、变压器稳定温升的大小与()和散热能力等相关。

【★★☆☆☆】A. 变压器周围环境的温度B. 变压器绕组排列方式C. 变压器的损耗正确答案:C7、电力变压器的电压低,一般其容量一定()。

【★★☆☆☆】A. 小B. 大C. 不确定正确答案:A8、三相变压器绕组的连接形式有星形接法(Y接)、()曲折形接法(Z接)。

【★★☆☆☆】A. 串联接法B. 并联接法C. 三角形接法(D接)正确答案:C9、容量在630kVA及以上的变压器,且无人值班的,每周应巡视检查()。

【★★☆☆☆】A. 一次B. 两次C. 三次正确答案:A10、变压器铁芯采用的硅钢片主要有()和冷轧两种。

【★★☆☆☆】A. 交叠式B. 同心式C. 热轧正确答案:C11、变压器一、二次侧感应电势之比可以近似地认为等于()之比。

【★★☆☆☆】A. 一、二次侧电流最大值B. 一、二次电压最大值C. 一、二次电压有效值正确答案:C12、变压器理想并列运行的条件中,变压器的电压比允许有( )的差值。

【★★☆☆☆】A. ±5%B. ±10%C. ±15%正确答案:A13、容量在630kVA以下的变压器,在每次合闸前及拉闸后应检查()。

2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案:第二章第06节-变压器-【含答案】

2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案:第二章第06节-变压器-【含答案】

《变压器》教案一、设计思路指导思想:变压器的工作原理是本章的重点内容,是高考命题率较高的知识点。

本节通过实验探究来说明这一观点。

在教学过程建立理想化模型——理想变压器,利用分组实验探究从而推出变压器变压规律,抓住能量守衡使学生展开讨论,推出电流与匝数关系,培养学生的表达能力和逻辑思维能力,教学联系生活、贴近实际,以激发学生学习的兴趣。

设计理念:本节课的设计主要突出三案六环节理念,强调把课堂还给学生,提高学习效率。

学生在教师的组织协调下,分析、思考、小组讨论和实验探究,归纳总结规律,促进了学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考;通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。

教材分析:1、变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.2、在分析变压器的原理时,一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是“理想”变压器的工作原理的内容.变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.3、教材要求学生探究实验得出变压器的变压规律,做好探究性实验是本节教学的关键。

是突破本节课教学难点和重点的关键。

为了培养学生根据实验研究物理规律的能力,采用分组实验得出变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系。

4、学习几种常用的变压器,不仅增加了生产知识,还可提高学生分析、应用能力。

电机学(牛维扬第二版)_专升本必用_课后答案加详细解答

电机学(牛维扬第二版)_专升本必用_课后答案加详细解答

、第一部分 变压器电力变压器的作用:一是变换电压等级(简称变压),以利于电能的高效传输和安全使用,这是变压器的基本作用;二是控制电压大小(俗称调压),以保证电能质量,这是电力变压器要满足的特殊功能。

第一章习题解答(Page 14)1-1 变压器是依据什么原理工作的?变压原理是什么?【解】变压器是依据电磁感应原理工作的。

变压原理如下:当外加交流电压u 1时,一次侧电流i 1将在铁心中建立主磁通Φ,它将在一、二次侧绕组中感应出主电动势11d e N dt Φ=-和22d e N dtΦ=-,于是二次侧绕组便有了电压u 2,负载时它流过电流i 2,由于工作时22u e ≈,11u e ≈,因此,当一、二次侧绕组的匝数N 1、N 2不相等时,则可获得与一次侧数值不同的二次侧电压,此即变压原理。

本题知识点是变压器的工作原理。

它还涉及下列术语。

变压器的变比111222e N u K e N u ==≈。

1K >时称为降压变压器,1K <时称为升压变压器。

接电源的绕组称为一次侧绕组,它吸收电功率u 1i 1;接负载的绕组称为二次侧绕组,它输出电功率u 2i 2;电压等级高或匝数多或电流小或电阻大或出线套管高而且间距的绕组称为高压绕组;反之就称为低压绕组。

注意!!高、低压绕组和一、二次绕组是不同的概念,不可混淆。

1-4 铁心在变压器中起什么作用?为什么要用两面涂漆的硅钢片叠成?叠片间存在气隙有何影响?【解】铁心的作用是传导变压器的工作主磁通,同时兼作器身的结构支撑。

铁心叠片的目的是减小交变磁通其中引起的铁耗。

叠片间存在气隙时,主磁路的导磁性能将降低,使激磁电流增大。

1-5 变压器油有什么作用?【解】变压器油的作用有两个:一是加强绕组绝缘;二是冷却。

1-6 变压器的额定值有哪些?一台单相变压器额定电压为220/110,额定频率为50Hz ,表示什么意思?若此变压器的额定电流为4.55/9.1A ,问在什么情况下称为变压器处于额定运行状态?【解】①额定值有:额定容量S N ,V A 或kV A ;额定电压U 1N 和U 2N ,V 或kV ,三相指线电压;额定电流I 1N 和I 2N ,A 或kA ,三相指线电流;额定频率f N 等。

《电机与运动控制系统》课后习题参考答案

《电机与运动控制系统》课后习题参考答案

《电机与运动控制系统》课后习题参考答案第一章磁路(5题)1-1.一环形铁心,平均路径长度为36cm,横截面为3cm2,上绕400的线圈。

当励磁电流为1.4A时,铁心中的磁通为1.4⨯10-3Wb。

试求:(1)磁路的磁阻;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率。

[400⨯103A/Wb;0.003H/m,2400]解:①.R m=F/Φ=IW/Φ= 1.4⨯400/(1.4⨯10-3)=400000=400⨯103(A/Wb);②.μ= l/(S⨯R m)=0.36/(0.0003⨯400⨯103) =0.003(H/m);③.μr =μ/μ0 =0.003/(4π⨯10-7)=2387.3241。

答:(1)磁路的磁阻为:400⨯103A/Wb;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率分别为:0.003H/m和2400。

(答毕#)1-2.为了说明铁磁材料的磁导率随磁化状态而变化的情况,根据硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)试计算:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T 时,其磁导率和相对磁导率各为多少?说明磁导率与饱和程度有什么关系?[3.8⨯10-3H/m;3040;1.7⨯10-3H/m,1360;0.4⨯10-3H/m,320]解:①.由硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)查得:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T时,磁场强度分别为:0.2⨯103A/m、0.7⨯103A/M和4.25⨯103A/m。

根据μ=B/H和μr =μ/μ0,其磁导率和相对磁导率各为:4⨯10-3H/m、1.7⨯10-3H/m、0.4⨯10-3H/m和3180、1364、300(近似值,计算结果:0.004、0.0017、0.000376和3183.0989、1364.1852、299.5858);②.由上述计算可知:硅钢片的磁导率随着饱和程度的增加而急剧减小[要得到0.8T的磁密,只需要磁场强度为:0.2⨯103A/m;而要得到1.6T的磁密,就需要磁场强度为:4.25⨯103A/m。

第二章 变压器习题及其答案

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

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。

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第二章变压器一、填空:1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。

答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。

2.变压器的副端是通过对原端进行作用的。

答:磁动势平衡和电磁感应作用。

3.引起变压器电压变化率变化的原因是。

答:负载电流的变化。

4.联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为。

答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。

5.变压器副边的额定电压指。

答:原边为额定电压时副边的空载电压。

6.通过和实验可求取变压器的参数。

答:空载和短路。

7.变压器的结构参数包括,,,,。

答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。

8.在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为。

9.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通为 。

答:主磁通,漏磁通。

10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。

答:自耦变压器。

11. 并联运行的变压器应满足(1) ,(2) ,(3) 的要求。

答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。

12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。

答:可变损耗,不变损耗。

二、选择填空1.一台三相电力变压器N S =560kVA ,N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808.3A 时,则高压边的相电流为 。

A : 808.3A , B: 56A , C: 18.67A , D: 32.33A 。

2.一台变比为k=10的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为16,那末原边的励磁阻抗标幺值是。

A:16,B:1600,C:0.16。

答:A3.变压器的其它条件不变,外加电压增加10℅,则原边漏抗1X,副边漏抗2X和励磁电抗X将。

mA:不变,B:增加10% ,C:减少10% 。

(分析时假设磁路不饱和)答:A5.升压变压器,一次绕组的每匝电势二次绕组的每匝电势。

A 等于B 大于C 小于答;A6.三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的电压。

A 空载线B 空载相C 额定负载时的线7.如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压,则激磁电流将,变压器将。

A:不变;B:增大一倍;C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险;F:严重发热有烧坏危险答:C,F8.联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为。

A:电压变化率太大; B:空载环流太大;C:负载时激磁电流太大; D:不同联接组号的变压器变比不同。

答:B9.三相变压器的变比是指———之比。

A:原副边相电势 B:原副边线电势 C:原副边线电压答:A10.将50Hz 的变压器接到60Hz电源上时,如外加电压不变,则变压器的铁耗;空载电流。

A变大 B 变小答:B,B11.单相变压器铁心叠片接缝增大,其他条件不变,则空载电流。

A,增大; B,减小; C,不变。

答:A12.一台单相变压器额定电压为220/110V。

Y/y-12接法,在高压侧作短路实验,测得的短路阻抗标幺值为,若在低压侧作短路实验,测得短路阻抗标幺值为。

A: , B:,C:, D:。

答:A三、判断1.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。

()答:对2.变压器空载运行时,电源输入的功率只是无功功率。

()答:错3.变压器空载和负载时的损耗是一样的。

()答:错4.变压器的变比可看作是额定线电压之比。

()答:错5.只要使变压器的一、二次绕组匝数不同,就可达到变压的目的。

( )答:对 四、简答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 m , 产生励磁磁动势f m ,在铁芯中产生交变主磁通φm , 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 m φ11-=、dtd Ne m φ22-=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。

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 φ11-=、dtd Ne φ22-=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 1E 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1222N 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。

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,有功功率供给变压器本身功率损耗,即铁心损耗和绕组铜耗,它转化成热能散发到周围介质中;无功功率为主磁场和漏磁场储能。

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。

4.变压器空载运行时,原线圈加额定电压,这时原线圈电阻r 1很小,为什么空载电流I 0不大如将它接在同电压(仍为额定值)的直流电源上,会如何 答: 因为存在感应电动势E 1, 根据电动势方程:)()(11001010010111σσσjX R I Z I R I X I j jX R I R I E E U m m m ++=+++=+--= 可知,尽管1R 很小,但由于励磁阻抗m Z 很大,所以0I 不大.如果接直流电源,由于磁通恒定不变,绕组中不感应电动势,即01=E ,01=σE ,因此电压全部降在电阻上,即有11/R U I =,因为1R 很小,所以电流很大。

5.变压器铁心中的磁动势,在空载和负载时比较,有哪些不同答:空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势100N I F F m ==,负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势,即21F F F m +=,也就是221110N I N I N I +=。

6.一台Hz 50的单相变压器,如接在直流电源上,其电压大小和铭牌电压一样,试问此时会出现什么现象副边开路或短路对原边电流的大小有无影响(均考虑暂态过程)答:因是直流电,变压器无自感和感应电势,所以加压后压降全由电阻产生,因而电流很大,为11R U N。

如副边开路或短路,对原边电流均无影响,因为Φ不变。

7.变压器的额定电压为220/110V ,若不慎将低压方误接到220V 电源上,试问激磁电流将会发生什么变化变压器将会出现什么现象答:误接后由m fN E U Φ=≈144.4知,磁通增加近一倍,使激磁电流增加很多(饱和时大于一倍)。

此时变压器处于过饱和状态,副边电压440V 左右,绕组铜耗增加很多,使效率降低、过热,绝缘可能被击穿等现象发生。

8.变压器有载运行时,变比是否改变答:变压器的变比2121E E N N k ==,不论空载还是有载,其匝数比是不会改变的。

不过在测量变压比时,应在空载时测出原、副边电压1U 和2U 。

计算出来的K 值更准确。

有载时测副边电压2U 较2E 相差较大,K 值就不准确。

9.变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系答;变压器的额定容量一定时,视在功率N S 一定,功率因数2cos ϕ由负载而定。

当2cos ϕ较低时,变压器输出的有功功率小,无功功率大,当负载的功率因数高,例如全部带照明负载,则2cos 1ϕ=,变压器输出的全部是有功功率。

五、计算1.一台单相变压器,KVA S N 1000=,kV U U NN 3.66021=,Hz f N 50=,空载及短路实验的结果如下:试计算:(1)折算到高压边的参数(实际值及标么值),假定2'21k R R R ==,2'21k X X X ==σσ (2)画出折算到高压边的T 型等效电路; (3)计算短路电压的百分值及其二分量;(4)满载及8.0cos 2=φ滞后时的电压变化率及效率; (5)最大效率。

解:(1)空载实验可以得到折算到高压边的参数2I U k Z m = ,而k =60/= 所以Ω=⨯=k Z m 577.561.106300524.92 Ω=⨯==k I P k R m 446.41.105000524.9222002Ω=-=k R Z X m m m 402.5622根据短路实验得到折算到低压边的参数Ω=⨯====5.3015.152140002222'21k k k I P R R R Ω=⨯==86.21315.1523240k k k I U Z Ω=-==5.102)2(22'21k k R Z X X σσ 21111 3.6N N NNN U Uk Z S I ===Ω所以 235.16.3446.41*===N m mZ R R 667.156.3402.561*===N m m Z X X 3311*2*110472.8106.35.30-⨯=⨯===N Z R R R 2311*2*1108472.2106.35.102-⨯=⨯===N Z X X X σσσ (2)折算到高压的T 型等效电路(3)%69.1%1000169.0%100=⨯=⨯=*Kkr R u %69.5%1000569.0%100=⨯=⨯=*K kx X u%94.569.569.12222=+=+=kx kr k u u u(4) 电压变化率%77.4)%6.069.58.069.1(sin cos 22=⨯+⨯=+=∆φφkx kr u u u此时,211'57.138N N u kV U U U =-∆⋅=而211'16.667N N N S A I I U ≈==所以 kW COS I U P 3.9528.0667.16138.572'2'22=⨯⨯==φ故 kW P I I P P P k kN 24.974)(21021=++= 则 21952.3100%100%97.75%974.24P P η⨯=⨯== (5)达到最大效率时,kW p p cu Fe 5000==所以 A R p I k cu 05.9615000'2===543.067.1605.91'2*2===N I I I 所以 %19.98%100)14000543.050008.010*******.014000543.050001(%100)cos 1(2322*202*22*20max =⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+-=⨯+++-=k N k P I P S I P I P φη 2.一台三相变压器,原、副方额定电压1210/3.15NN U kV U =,∆/Y -11连接,匝电压为,副方额定电流2183.3N A I =。

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