电子技术——磁路与变压器习题
电工电子题库-6变压器计算题
习题答案一个铸钢制成的均匀螺线环，已知其截面积A =2 cm 2，平均长度l =40cm ，线圈匝数N =800匝，要求磁通Φ=2⨯10－4Wb ，铸钢材料的B －H 曲线数据见下表。
求线圈中的电流l 。
380 / T/ (A/m)0.50.60.70.80.9 1.0 1.2 1.3 1.4470550680920128015702080800B HB A== TΦ1 4查铸钢B －H 曲线数据表，当B =1T 时，H =920A/m8H l I N = I H lN == A 046.10有一线圈，其匝数N =1000匝，绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心的截面积A F e 2cm =20，铁心的平均长度l F e cm =50，铸钢材料的B －H 曲线数据见下表。
如要在铁心中产生磁通Φ。
求线圈中应通入多大的直流电流？ 380 / T/ (A/m)0.50.60.70.80.9 1.0 1.2 1.3 1.4470550680920128015702080800 1.11070B HB A == TF eΦ14当B ＝1T 时，查B －H 曲线数据表得H =920 A / m8I H l N== AF e 046. 10习题答案有一线圈，其匝数N =1000匝，绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心的截面积A F e 2cm =20，铁心的平均长度l F e cm =50，铸钢材料的B －H 曲线数据见下表。
如将线圈中通入的直流电流调到。
求铁心中的磁通Φ。
380/ T / (A/m)0.50.60.70.80.9 1.0 1.2 1.3 1.4470550680920128015702080800 1.11070B HH I Nl =A /m F e=920 4由H ＝920A/m 查B －H 曲线数据表得：B ＝1T8 Φm = = Wb F e B A 0002.10图示电路，两个线圈绕在同一个磁路上，N 1=3000匝，R 1=30Ω，N 2=4000匝， R 2=40Ω,两个线圈串联或并联接到U =115V 的直流电源上，已知两个线圈的磁动势方向一致。
变压器练习题及实操部分
变压器练习题及实操部分笫二章电力变压器练习题笫二章电力变压器练习题答案一、单项选择题1.变压器空载运行时有( B )损耗。
A.无电能损耗;B.有铁损;C.有铜损D.有铁损和铜损;2.变压器电压高的一侧匝数多,电流( A ). A.小 B.大 C.不确定3.如果变压器铁芯采用的硅钢片的单片厚度越厚,则( B )A.铁芯中的铜损耗越大B.铁芯中的涡流损耗越大C.铁芯中的涡流损耗越小4. 在油浸式变压器中,变压器油正常运行的最高温度为( C )A.40℃B.85℃C.95℃5. 变压器调整电压的方法是从某一侧绕组上设置分接,以增加或切除一部分绕组的匝数,从而实现( B )的方法A.无极调整电压B.有极调整电压C.平滑调整电压6. 变压器储油柜的作用是保证油箱内总是充满( B),并减小油面与空气的接触面 A.水 B.油 C.风7.变压器的变比等于( C )之比A.一、二次侧电流有效值B. 一、二次侧电压最大值C. 一、二次侧感应电势有效值8. 电流互感器运行时，如果二次侧开路，则会在二次侧产生（ B ）。
A.断开电路B.高电压C.空载电压9. 变压器铭牌上的额定容量是指( C )。
A. 有功功率B. 无功功率 C . 视在功率10.变压器的高、低压绝缘套管是引出变压器（A）引线，并起对地绝缘的作用。
A.高、低压绕组B. 高压绕组C. 低压绕组11.变压器二次侧带负载下的调压称为（B ）。
A.无励磁调压B.有载调压C.无载调压12.变压器的铁芯是变压器的（A）部分。
A.磁路B.电路C.线圈13.变压器一次绕组加额定电压，二次带负载运行，二次电压大小将随（C）和负载功率因数的改变而改变。
A.空载损耗B.励磁阻抗大小C.负载电流大小14.电力变压器按冷却介质分为（C）和油浸式两种。
A.风冷式B.自冷式C.干式15.变压器的额定电流是指变压器绕组线端的（C）。
A.额定最大电流B.额定相电流C.额定线电流16.三相变压器的额定电流等于变压器额定容量除以√3倍（A）。
《变压器》复习题(含答案)
《变压器》复习题一、单项选择题1．变压器是一种（D）的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成同频率的另一种电压等级的交流电。
A．滚动B．运动C．旋转D．静止3．电力变压器按冷却介质可分为（A）和干式两种。
A．油浸式B．风冷式C．自冷式D．水冷式4．变压器的铁芯是（A）部分。
A．磁路B．电路C．开路D．短路5．变压器铁芯的结构一般分为（C）和壳式两类。
A．圆式B．角式C．心式D．球式6．变压器（C）铁芯的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围绕组的侧面。
A．圆式B．壳式C．心式D．球式7．变压器的铁芯一般采用（C）叠制而成。
A．铜钢片B．铁（硅）钢片C．硅钢片D．磁钢片9．变压器的铁芯硅钢片（A）。
A．片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗小B．片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗大C．片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗小D．片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗大10．电力变压器利用电磁感应原理将（A）。
A．一种电压等级的交流电转变为同频率的另一种电压等级的交流电B．一种电压等级的交流电转变为另一种频率的另一种电压等级的交流电C．一种电压等级的交流电转变为另一种频率的同一电压等级的交流电D．一种电压等级的交流电转变为同一种频率的同一电压等级的交流电11．关于电力变压器能否转变直流电的电压，下列说法中正确的是（B）。
A．变压器可以转变直流电的电压B．变压器不能转变直流电的电压C．变压器可以转变直流电的电压，但转变效果不如交流电好D．以上答案皆不对12．绕组是变压器的（A）部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。
A．电路B．磁路C．油路D．气路13．根据高、低压绕组排列方式的不同，绕组分为（A）和交叠式两种。
A．同心式B．混合式C．交叉式D．异心式14．对于（A）变压器绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯柱。
A．同心式B．混合式C．交叉式D．异心式15．对于（D）变压器绕组，为了减小绝缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。
《电工电子技术》——磁路与变压器
已制成的变压器、互感器等，通常都无法从外观上看出 绕组的绕向，如果使用时需要知道它的同名端，可通过实验 方法测定同名端。
直流电感法
交流感应法
3.4 特殊变压器
3.4.1 自耦变压器
若变压器的原、副绕组有一部分是共用的，这类的变 压器叫自耦变压器。自耦变压器的原、副绕组之间既有磁 的耦合，又有电的联系。
在实际工作中可以选用不同匝数比的变压器，将负载阻抗变换 为所需要的阻抗值。在电子线路中常利用变压器的这种阻抗变 换作用实现阻抗匹配。
4. 变压器的外特性、损耗和效率 （1）变压器的外特性
当原绕组上外加电压和副绕组的负载功率因数cosφ2不变 时，副边端电压U2随负载电流I2变化的规律，称为变压器 的外特性。 从图中可看出，负载性质和功率因数不同时，从空载(I2=0) 到满载(I2=I2N)，变压器副边电压U2变化的趋势和程度是 不同的。，我们用副边电压变化率(或称电压调整率)来表示。 副边电压变化率ΔU(％)规定为：当原边接在额定电压和额 定频率的交流电源上，副边开路电压U2N和在指定的功率 因数下副边输出额定电流时的副边电压U2的算术差与副边 额定电压U2N的百分比值，即
r 0
4. 磁场强度H 同一通电线圈内的磁场强弱（用磁感应强度B来表征）， 不仅与所同电流的大小有关，而且与线圈内磁场介质的导磁性 能有关。
在通电线圈中，H这个单位只与电流的大小有关，而与线圈 中被磁化的物质，即与物质的磁导率μ无关。但通电线圈中的磁 感应强度B的大小却与线圈中被磁化的物质的磁导率μ有关。H 的大小由B与μ的比值决定，即磁场强度为
2.额定电流
额定电流是根据变压器允许温升而规定的电流值，以 安或千安为单位，变压器的额定电流有原边额定电流I1N和 副边额定电流I2N。
第二章变压器习题答案
1.什么是主磁通？什么是漏磁通？答：链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。
2.变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件?如何达到理想的并联运行? 答：理想的并联应能满足下列条件：(1)空载时，并联的变压器之间没有环流。
(2)负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载； (3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足： (1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。
(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。
3.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220／110V ，额定频率为50Hz ，试说明其意义．若这台变压器的额定电流为4.55／9.1A ，问在什么情况下称其运行在额定状态?答：变压器的主要额定值有：(1)额定视在功率或称额定容量N S (kV A)；(2)额定线电压12/(V)N n U U k ；(3)额定线电流12/(A)N n I I ；(4)额定频率(Hz)N f ．一台单相交比器的额定电压为220／110V ，额定额率为50Hz ，这说明：(1)该变压器高压绕组若接在50Hz 、220V 电源上，则低压绕组空载电压为110V ，是降压变压器；(2)若该变压器低压绕组接在50Hz 、220V 电源上，则高压绕组空载电压为220V ，是升压变压器．当这台变压器加负载，使高压绕组电流为4.55A 、低压绕组电流为9.1A 时，称其运行在额定状态．4. 变压器的电抗参数m X ，1X σ，2X σ各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别，从而分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等．答：励磁电抗m X 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此m X 的值很大．此外，铁心的磁导率不是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．一次绕组漏电抗1X σ与二次绕组漏电抗2X σ分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通，漏磁通要走空气磁路而闭合，磁路的磁阻很大，冈此1X σ和2X σ就很小．因为空气的磁导率为常数，所以1X σ和2X σ为常数，即在空载试验、短路试验及正常负载运行时，它们的数值都相等．5.变压器的简化等效电路与T 型等效电路相比，忽略了什么量?这两种等效电路各适用于什么场合?答：简化等效电路是在将T 型等效电路中的励磁阻抗||m Z 视为无穷大时得到的，也就是在励磁电流0/m m I E Z =-=，即忽略丁励磁电流0I 的情况下得到的．T 型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况，而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合，例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等． 6.变压器做空载和短路试验时，从电源输入的有功功率丰要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验，测得的输入功率相同吗?为什么?答：空载试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗．短路试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铜损托．在一、二次侧分别做空载试验，只要都加额定电压．由于12N N U kU =，这两种情况下铁心中主磁通是相等的；1212221112/4.444.444.444.44N N N N m U k U N N U U f N f N f N f N Φ====所以铁损耗相等，即电源输入功率相同．由于短路试验时所加电压很低，铁心中主磁通很小，铁损耗可忽略不计，因此，在一、二次侧分别做短路试验时，只要都加额定电流，这两种情况的铜损耗就相等，即电源输入功率相等．7.两台变比相同的三相变压器，一次额定电压也相同、联结组标号分别为Yyn0和Yyn8，能否想法使它们并联运行?答：能．只要将Yyn8变压器的二次绕组标志a ，b ，c 分别改为c ，a ，b 即可，因为这时已改为Yyn0的变压器了．8.一台单相变压器的额定容量为3200kVA N S =，电压为35／10.5kV ，一、二次绕组分别为星形、三角形联结，求：(1)这台变压器一、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流； (2)若负载的功率因数为0. 85(滞后)，则这台变压器额定运行时能带多少有功负载，输出的无功功率又是多少?解：(1)一次额定线电压 135(k V )N U = 一次额定相电压120.2(kV)N U φ=== 一次额定线电流152.8(A)N I === 一次额定相电流 1152.8(A)N N I I φ== 二次额定线电压 210.5(k V )N U = 二次额定相电压 2210.5(kV)N N U U φ== 二次额定线电流2176(A)N I === 二次额定相电流2101.6(A )N I φ== (2)能带有功负载为c o s 32000.852720N P S ϕ==⨯= 输出无功功率为s i n32000.5271686N Q S ϕ==⨯= 9.某台单相变压器的N 100kVA S =，220V /3300U /U 2N 1N =，10.45R =Ω，1 2.96X σ=Ω，20.0019R =Ω，20.0137X σ=Ω。
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。
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。
电机与变压器第六版习题册参考答案
第一章单相变压器§1-1 变压器的分类、用途和结构一、填空题1．电磁感应交流频率2．单相三相油浸式干式3．电路一次绕组二次绕组高压绕组低压绕组同芯绕组4．主磁通安放绕组硅钢片芯式壳式壳式5.对接叠接二、判断题1．× 2．× 3．× 4．× 5．√ 6．√三、选择题1．D 2．A四、简答题1．答：按铁芯结构形式分，变压器有壳式铁芯、芯式铁芯、C形铁芯三种。
壳式铁芯常用于小型变压器、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。
芯式铁芯常用于大、中型变压器及高压的电力变压器。
C形铁芯常用于电子技术中的变压器。
2．答：单相变压器主要由变压器绕组和变压器铁芯两部分组成。
变压器的绕组是变压器的电路部分，变压器的铁芯是主磁通的通道，也是安放绕组的骨架。
3．答：铁芯材料的质量直接影响到变压器的性能。
高磁导率、低损耗和价格实惠是选择铁芯材料的关键。
为提高铁芯导磁能力，增大变压器容量，减小体积、提高效率，铁芯常用硅钢片叠装而成。
§1-2 变压器的原理一、填空题1．空载负载2．加额定电压开路3．E=4.44fNΦm4．一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比大小5．36 1006．3307．191.38．阻抗内阻阻抗匹配9．610．功率因数输出电压输出电流11．±5% —5%~+10%12．P Cu=（β）2 P k 负载电流13．负载电流相等14．铁耗空载损耗二、判断题1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．× 6．× 7．√ 8．× 9．× 10. √三、选择题1．B 2．D 3．B 4．B 5．B 6．C 7．B 8．C9. C四、简答题1．答：变压器不能改变直流电压。
如果接上直流电，变压器的一次绕组将被烧掉。
因为直流电的f=0,没有变化的电流就没有变化的磁通产生，而电感的感抗X L =ωL = 2πfL=0, I= U/X L= ∞，所以直流电加至一次绕组上就会产生很大的电流，长时间一次绕组就会烧毁。
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第五章 磁路与变压器
一、填空题
1、某台变压器的容量是10000kV A ，当负载功率因数为 时，这台变压器的输出功率是9500kW ；当功率因数为0.7时，它只能输出 kW 。
所以为了充分利用变压器的容量，必须提高 。
2、两互感线圈如图1 (a)、(b)两种情况联接，电压U 相同，若测A I a 10=，A I b 5=，则 种
情况为顺串，因为此时的电流 ，b 与 为同名端， 和 为异名端。
3、变压器的损耗包括 和 。
4、要消除交流电磁铁的振动，需要在铁心端面安装一个 。
5、铁心损耗是指铁心线圈中的 和 的总和。
6、交流电磁铁在铁心端面安装一个短路环，目的是 。
7、理想变压器的电阻为 。
8、理想变压器的理想条件是： 。
9、理想变压器具有______________________________________________三种性能。
10、交流电磁铁是指 。
二、选择题
1.当流过电感线圈的电流瞬时值为最大值时，线圈两端的瞬时电压值为 。
A.零
B.最大值
C.有效值
D.不一定
2.对于理想变压器来说，下列叙述正确的是 。
A ．变压器可以改变各种电源电压
B ．变压器原绕组的输入功率是由副绕组的输出功率决定的
C ．变压器不仅能改变电压，还能改变电流和电功率等
D ．抽去变压器铁心、互感现象依然存在，变压器仍能正常工作
3、一台变压器的三相绕组Y 接，每相额定电压为220V ，出厂时测得V U U U W V U 220===，但线电压V U U VW UV 220==，V U WU 380=则这种现象是（ ）。
A ．U 相绕组接反了
B ．V 相绕组接反了
C ．W 相绕组接反了
4、一台变压器的三相绕组采用三角形连接，出厂时测得线电压和相电压均为220V ，刚接上对称负载却把绕组烧坏了，则出现这种现象的原因不可能是（ ）。
A）有一相绕组接反了B）有两相绕组接反了C）负载阻抗太小
5、交流电磁铁的平均吸引力随成正比变化。
A．U B．I0C．U2D．I02
6、交流电磁铁的平均吸引力为瞬间值的最大值的____________倍。
A．1/2 B．1/4C．1 D．2
三、判断题
1、理想变压器二次侧开路相当于一次侧开路。
（）
2、变压器的高压线圈匝数少而电流大，低压线圈匝数多而电流小。
（）
3、交流电磁铁的平均吸引力随气隙的减少而增加。
（）
4、变压器的高压线圈匝数少而电流大，低压线圈匝数多而电流小。
（）
5、交流电磁铁既可以用在直流电路中，也可以用在交流电路中。
（）
6、直流电磁铁吸力随气隙的减少而增加。
（）
7．交流电磁铁的平均吸引力随气隙的减少而增加。
（）8．交流电磁铁线圈的平均吸引力随气隙的减少而增加。
（）
四、简答题
1、一交流电磁铁线圈所接正弦电压源电压的有效值不变，频率增加一倍，其平均吸引力如何变化？如电源频率不变，电压有效值减少一半，电磁铁的吸引力如何变化？（只考虑磁饱和影响）。
2、如图3-2, 判断同名端。
图3-2
3、有一铁心闭合的交流铁心线圈接在正弦交流电压源上，线圈匝数加倍，频率不变，电压不变时，其磁感应强度、线圈电流及铁心的铁损是否变化？如何变化？
五、计算题
1．一交流铁心线圈接在电压U=220V，频率f=50H z电源上，电流I=3A，消耗功率P=100W。
为了求出此时的铁损，把该线圈从交流电源上取下，改接到直流U‘=12V电源上，电流I’
=10A。
试计算铁损和功率因数。
2．一理想变压器，一次，二次绕组的绕组匝数为3000匝和200匝，一次电流为0.22A,10 ,试求一次电压和输入电阻。