第二章变压器
一、填空：
1.★一台额定频率为60HZ的电力变压器接于50HZ，电压为此变压器的5/6倍额定电压的电
网上运行，此时变压器磁路饱和程度，励磁电流，励磁电抗，漏电抗。
答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗减小，漏电抗减小。
2.三相变压器理想并联运行的条件是（1），
（2），（3）。
答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。
3.★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于空载电流将，空载损耗
将。
答：空载电流很大，空载损耗很大。
4.★一台变压器，原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变，
励磁电流将，铁耗将。
答：减小，减小。
5.变压器的副边是通过对原边进行作用的。
答：电磁感应作用。
6.引起变压器电压变化率变化的原因是。
答：负载电流的变化。
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。
答：增大很多，烧毁。
8.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。
9.★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免。
答：相电压波形畸变。
10.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。
11.★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组。
答：采用d接。
12.通过和实验可求取变压器的参数。
答：空载和短路。
13.变压器的参数包括，，，，。答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。
14.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为。
答：1。
15.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。
16.★★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。
17.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。
18. 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: 3
2.33A 。 答：C
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：A
3. ★★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m X 将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）
答：A
1. 三相电力变压器磁势平衡方程为 。 A ：原，副边磁势的代数和等于合成磁势 B ：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势 C ：原，副边磁势算术差等于合成磁势 答：B
2. 电压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。
A 增加
B 减少
C 基本不变 答：C
3. 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；A
4. 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
答：A
5. ★★变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则1X ，2X 及m X 的大小
将 。
A ：1X 和2X 同时减少10，m X 增大
B ：1X 和2X 同时减少到0.81倍, m X 减少
C ：1X 和2X 同时减少到0.81倍，m X 增加
D ：1X 和2X 同时减少10℅，m X 减少
答：B
6. ★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 ，F
7. 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：B
8. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。
A ：线电势波形放生畸变；
B ：相电势波形放生畸变；
C ：损耗增大；
D ：有效材料的消耗增大。
答：B
9. ★变压器原边每匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将 。
A ：不变
B ：增加约10%
C ：减小约10% 答：B
10. 三相变压器的变化是指———之比。
A ：原副边相电势
B ：原副边线电势
C ：原副边线电压 答：A
11. 磁通ф，电势е正方向如图，W 1匝线圈感应的电势e 为 。
A ：d Ф/dt
B ：W 1d Ф/dt
C ：-W 1d Ф/dt
答：C
12. ★两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。
A ：大小成反比
B ：标么值成反比
C ：标么值成正比
答：B
13. ★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 ；接电感性负载设计，额定电压变化率 。 A 变大 B 变小 答：B ，B ，A
14. ★★当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：磁
通 ；σ1X ；σ2X ；m X ；U 20 I 0 。 A ：变大 B ：变小 C ：不变 答：A ，B ，C ，B ，A ，A
15. ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运
行 。
A ．能
B ．不能
C ．不一定
D ．不改接也能 答：A
16. ★一台 50HZ 的变压器接到60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 。
A,增加 B,减小 C ，不变. 答：B
17. 变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压 。
A,呈上升趋势； B,不变 C,可能上升或下降 答：C
18. ★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：A
19. 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0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为 。 A:0.06 ， B ：0.03 ，
C ：0.12 ，
D ：0.24 。 答：A
三、判断
1. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载时空载时感应电势
1E 为常数 。 （ ）
答：错
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. ★变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ） 答：错
4. ★变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等 。 （ ） 答：错
5. ★变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r 1很小，因此电流很大。 （ ） 答：错
6. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。 （ ） 答：错
7. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。 （ ） 答：错
8. 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
9. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ） 答：错
10. ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。（ ） 答：对
11. ★一台 50HZ 的变压器接到60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。（ ） 答：对
12. ★变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。 （ ） 答：错
13. ★变压器原边每匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将不变。 （ ） 答：错
14. ★★联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。
（ ） 答：错 四、简答
1. 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。
2. 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。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。
油箱和冷却装置: 油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
3. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？
答：变压器一次额定电压U 1N 是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。
4. ★为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载
和负载时激励各磁通的磁动势？
答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理
区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。
2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。
3．在性质上，主磁通磁路饱和，φ0与I 0呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，φ1σ与I 1呈线性关系。
4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出，
起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。空载时，
有主磁通0Φ&和一次绕组漏磁通σ1Φ&，它们均由一次侧磁动势0F &激励。
负载时有主磁通0Φ&，一次绕组漏磁通σ1Φ&，二次绕组漏磁通σ2Φ&。主磁通0Φ&由一次绕
组和二次绕组的合成磁动势即210F F F &&&+=激励，一次绕组漏磁通σ1Φ&由一次绕组磁动势1F &激励，二次绕组漏磁通σ2Φ&由二次绕组磁动势2F &激励。
5. ★变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？
答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
大小：由磁路欧姆定律m
R N I 1
00=
Φ，和磁化曲线可知，I 0 的大小与主磁通φ0, 绕组匝数N 及磁路磁阻m R 有关。就变压器来说，根据m fN E U Φ=≈11144.4，可知，1
1
44.4fN U m =Φ，
因此，m Φ由电源电压U 1的大小和频率f 以及绕组匝数N 1来决定。
根据磁阻表达式m l
R A
μ=可知，m R 与磁路结构尺寸l ，A 有关，还与导磁材料的磁导率μ
有关。变压器铁芯是铁磁材料，μ随磁路饱和程度的增加而减小，因此m R 随磁路饱和程度的增加而增大。
综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。
6. ★试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，
它们是否是常数？
答：励磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。
7. ★★变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激
磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？ 答：根据m fN E U Φ=≈11144.4可知，1
1
44.4fN U m =
Φ，因此，一次绕组匝数减少,主磁
通m Φ将 增加，磁密S
B m
m Φ=
，因S 不变，m B 将随m Φ的增加而增加，铁心饱和程度增加，
磁导率
μ下降。因为磁阻S
l
R m μ=
，所以磁阻增大。根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10，当线圈匝数减少时，励磁电流增大。 又由于铁心损耗3
.12f B p m Fe ∝，所以铁心损耗增加。励磁阻
抗减小，原因如下：电感m
m m R N R i i N N i N i L 21001100100=
?=Φ=ψ=， 激磁电抗m m m R N f L x 212πω==，因为磁阻m R 增大，匝数1N 减少，所以励磁电抗减小。设减少匝数前后匝数分别为1N 、'
1N ，
磁通分别为m Φ、'm Φ，磁密分别为m B 、'm B ，电流分别为0I 、'0I ，磁阻分别为m R 、'
m R ，铁心损耗分别为Fe p 、'Fe p 。根据以上讨论再设)1(11'>Φ=Φk k m m ，同理，)1(11'>=k B k B m m ，
)1(22'>=k R k R m m ，)1(313'1<=k N k N ，
于是03
211321'
1'
''
I k k k N k R k k N R I m m m m =Φ=Φ=。又由于3.12f B p m Fe ∝，且m Fe r I p 2
0=（m r 是励磁电阻，不是磁阻m R ），所以m m m m Fe Fe r I r I B B p p 20'2'022''==，即 m m r k r k k k 23'22212
1=，于是，12
3'
22=m
m r k r k ，因12>k ，13 ，显然，励磁电阻减小。励磁阻抗 m m m jx r z +=，它将随着m r 和m x 的减 小而减小。 8. ★★如将铭牌为60赫的变压器，接到50赫的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、 铁损、漏抗及电压变化率有何影响？ 答：根据m fN E U Φ=≈11144.4可知，电源电压不变，f 从60Hz 降低到50Hz 后，频率f 下降到原来的（1/1.2），主磁通将增大到原来的1.2倍，磁密m B 也将增大到原来的1.2倍， 磁路饱和程度增加， 磁导率μ降低， 磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将增大。 再由3.12f B p m Fe ∝讨论铁损耗的变化情况。 60Hz 时，3.12f B p m Fe ∝ 50Hz 时，3.12 ')2 .11 ( )2.1(f B p m Fe ∝ 因为，14.12.12 .12.17.03.12 '===Fe Fe p p ，所以铁损耗增加了。 漏电抗σσσπωfL L x 2==，因为频率下降，所以原边漏电抗σ1x ，副边漏电抗σ2x 减小。又由电压变化率表达式 () ]sin cos )[()sin cos (2* 2*12*2*1*2*2**????σσx x r r I x r I U k k +++=+=?可知， 电压变化率U ?将随σ1x ，σ2x 的减小而减小。 9. ★变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写 出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？ 答：一次绕组有主电动势1E &，漏感电动势σ 1E &，一次绕组电阻压降11r I &，主电动势1E &由主磁通0Φ&交变产生，漏感电动势σ1E &由一次绕组漏磁通σ1Φ&交变产生。一次绕组电动势平衡 方程为)(11111jx r I E U ++-=&&&；二次绕组有主电动势2E &，漏感电动势σ2E &，二次绕组电阻压降22r I &，主电动势2E &由主磁通0Φ&交变产生，漏感电动势σ2E &由二次绕组漏磁通σ2Φ&交变产生, 二次绕组电动势平衡方程为)(2 2222jx r I E U +-=&&&。 10. 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 &&=，负载时的励磁磁动势是一次侧和二 次侧的合成磁动势，即2 10F F F &&&+=,也就是221110N I N I N I &&&+=。 11. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际 负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？ 答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。 12. ★★变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10％，试问对 x σ1 和x m 的影 响怎样？如果仅将外施电压变化±10％，其影响怎样？如果仅将频率变化±10％，其影响又怎样？ 答：因为2211f x w πσσ=Λ， 4.44E fw U m φ=≈，所以当原、副边匝数变化 ±10％时，1x σ变化±20％。由于w 变化±10％，而U 不变，使m φ变化μ10％。又因为22f x w m m π=Λ，磁通m φ变化±10％时m Λ由于饱和影响，m Λ变化±k ％，所以x m 的变 化大于±20％。将外施电压变化±10％时，m φ也将变化μ10％，使 x σ1 不变，x m 的变化大于 μ10％。这是因为m φ变化μ10％，由于磁路饱和影响，m Λ变化大于μ10％。如果将频率变 化±10％，f x ∝σ1 ， 所以x σ1 变化±10％，而f 变化±10％，则因为U 不变，使m φ变化μ10％。同样使 x m 的变化大于±10％。 13. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？ 答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。 14. ★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 11 N U r 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为φ不变。 15. ★变压器的额定电压为220/110伏，若不慎将低压方误接到220伏电源上，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 4.441 U E f W φ≈=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440伏左右，使效率降低，绝缘可能被击穿等现象发生。 25. ★★有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为220/380V ，现将它们联结成Y ，d11三 相变压器组（单相变压器的低压绕组联结成星形，高压绕组接成三角形），若对一次侧分别外施380V 和220V 的三相电压，试问两种情况下空载电流I 0、励磁电抗X m 和漏抗X σ与 单相变压器比较有什么不同？ 答：三相变压器，Y ，d11 （1）一次侧加380V ， 2201 =U ? V ， 每台单相变压器的U 1＝220V ，与原来的空载运行一样。 所以I 0、X m 与 X σ均不变。 （2）一次侧加220V ，则 1273/ 2201 ==U ? V 即每台单相变压器的一次侧所加电压为127V<220V ，所以此时的I 0降低，X m 增加，X σ不变。 五、计算 1. ★有一台单相变压器，额定容量 100N S =KVA ，原副边额定电压 126000 230 N N U U = 伏， 50 N f =赫兹。原副线圈的电阻及漏抗为 1 4.32 r =欧， 20.0063r =Ω ， 18.9x σ=Ω ， 20.013x σ=Ω 。 试求：（1）折算到高压边的短路电阻k r ，短路电抗k x 及阻抗k Z ； （2）折算到低压边的短路电阻 r k '，短路电抗 x k '及阻抗'Z k ； （3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示； （4）计算变压器的短路电压百分比 u k 及其分量 u kr ， u kx 。 （5）求满载及1,0.8(0.8222Cos Cos Cos ???===滞后）及超前等三种情况下的电压变化率,u ?并讨论计算结果。 解：（1）折算到高压边的短路阻抗 1226.087 N N U k U = = 122 2' 4.328.61kH k r r r r =+=+=Ω 12228.90.01317.7526.087kH x x k x σ σ =+=+?=Ω 8.6117.7519.7364.12kH kH kH j j x Z r ?=+=+Ω=∠ Ω （2）折算到低压边的短路阻抗 10.0126522 kL r r r k =+=Ω 10.026122kL x x x k σσ=+=Ω 0.012650.02610.02964. kL kL kL j j x Z r =+=+Ω=∠Ω (3) 1116.67N N N S A I U = = 22434.78N N N S A I U = = 1116000359.9316.67 N N N U Z I = ==Ω 2222300.529434.78N N N U Z I = ==Ω 所以 18.61 0.0239359.93 kH kH N r r Z *= == 117.750.0493359.93 kH kH N x x Z *= == 119.73 0.0548 359.93 kH kH N Z Z Z *= == 20.01265 0.02390.529kL kL N r r Z *= == 20.02610.04930.529 kL kL N x x Z *= == 20.029 0.0548 0.529 kL kL N Z Z Z *= == (4 ) 短路电压百分值 *100% 2.39% kr k u r =?=*100% 4.93% kx k u x =?= *100% 5.48% k kr Z Z =?=（5）当满载，功率因数 12Cos ?=时变压器的电压变化率 **()100% 2.39%22k k u Cos Sin x r ???=+?=当 0.82Cos ?=滞后 时， 0.62Sin ?= **()100%22k k u Cos Sin x r ???=+? %87.4%100)6.00493.08.00239.0(=??+?= 当 0.82Cos ?=超前时，0.62Sin ?=- **()100%22k k u Cos Sin x r ???=-? %046.1%100)6.00493.08.00239.0(-=??+?=对于电压变化率， 当12 Cos ?=即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压变化率大，当负载 为容性时，负载时的端电压可能高于空载时的端电压。 2. ★一台单相变压器， KVA S N 1000=，KV U U N N 3 .660 21= ，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 ' 21r r r k = =， 2 ' 2 1 x x x k = = σ σ （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0.82 Cos ?=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 0 20 U k Z m I =? ，而k ＝60/6.3＝9.524 所以 6300 256.5779.52410.1 k Z m =? = Ω 0 2 4.4469.52420 P k r m I =? =Ω 56.402k x m ==Ω 根据短路实验得到折算到低压边的参数 114000'30.512222215.15P k r r I k == ?==Ω? 3240106.9322215.15 k k k U Z I ===Ω ? ' 12102.5x x σσ== =Ω 2 1111 3.6N N N N N U U k Z S I ===Ω 所以 *1 1.235m m N r r Z = = *115.667m m N x x Z = = 11 1 13**8.47210N r r r Z -== =? 1121**22.847210N x x x Z σσσ -===? （2）折算到高压的T 型等效电路 （3） *** 1212 1.6944%kr u r r r =+== *** 1212 5.6944%kx u x x x σσσ=+== 所以 22 5.94%k kr kx u u u =+= (4) 电压变化率 22u u Cos u Sin kr kx ???=?+ ＝（1.6944×0.8+5.6944×0.6）％ ＝4.77％ 此时， 211'57.138N N u kV U U U =-??= 而 2 11'16.667N N N S A I I U ≈= = 所以 ''57.13816.6670.8952.32222Cos U P I ?==??=kW 故 1120 2 ( )974.24N k k I P P P P I =++=kW 则 21 952.3 100%100%97.75%974.24 P P η?= ?== （5）达到最大效率时，5000cu Fe P P == 所以 9.051A I = = 9.05 0.543116.67 I *= = 所以 002 21(1)100%max 211k k N P P I Cos S I P P I η?*+=- ?**++ ＝98.19％ （高压边） 3. ★一台单相变压器50KVA 、7200/480V 、60Hz 。其空载和短路实验数据如下 试求：（1）短路参数及其标么值； （2）空载和满载时的铜耗和铁耗； （3）额定负载电流、功率因数20.9Cos ?=滞后时的电压变化率、副边电压及效率。 （注：电压变化率按近似公式计算） 解： 11 6.944N N N S A I U = = 22104.167N N N S A I U = = (1) 短路参数 157 22.427k k k U Z I = ==Ω 2 61512.5549 k k k P r I = ==Ω 18.58k x = =Ω 其阻抗基值 1117200 1036.876.944N N N U Z I = ==Ω 所以 10.0216 k k N Z Z Z ?= = 10.0121 k k N r r Z ? = = 10.0179k k N x x Z ? = = (2) 空载时铁耗 0245Fe P P ≈= w 满载铜耗 12 2 6.944()615605.2()7N kN k k I P P I ==?=w (3) 额定负载电流时 22104.167N A I I == 根据电压变化率近似公式 22u Cos Sin x r k k ??**?=+得 %87.181.010179.09.00121.0=-?+?=?u 此时副方电压 22(1 1.87%)471.02N V U U =?-= 所以 2222471104.1670.944158.64N Cos U P I ?==??=w 12044158.64245605.245008.64kN P P P P =++=++=w 21 100%98.11%P P η=?= 4. ★★一台三相变压器， S N ＝5600KVA ，kV U U N N 3 .61021=，Y/?－11连接，变压器空载基短 路实验数据如下： 求：（1）计算变压器参数，实际值基标么值； （2）利用Γ型等效电路，求满载8.02 =? Cos 滞后时的副边电压基原边电流； （3）求满载8.02 =? Cos 滞后时的电压变化率基效率。 解：（1） A U S I N N N 32.32310 35600311=?= = A U S I N N N 2.5133 .635600322=?= = 所以 6800031.2143100 56001000 P P S N -*===?? 01442.02 .5134 .720 0== = * I I I N 16300 630020 ===*U U U N 1800033.21431056001000 P k P k S N -*===??002.132 .3233241===*I I I N k k 电机学第3章测试题 一、填空题 1.转矩折算的原则是折算前后（）不变,飞轮转矩折算的原则是折算前后（）不变。 2.位能性负载的机械特性位于（）象限；反抗性负载的机械特性位于（）象限。 3.常见的生产机械负载特性有（）负载、（）负载和通风机负载。 4.直流电动机的起动方法有直接起动、（）起动和（）起动。 5.直流电动机调速的技术指标主要有（）、（）、调速的平滑性和调速时的允许输出。 6.直流电动机属于恒转矩调速方式是（）调速和（）调速，属于恒功率调速方式（）调速。 7.他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，调速前、后的电枢电流（）。 8.他励直流电动机电气制动的方法有（）制动、（）制动和（）制动。 9.倒拉反接制动运行适用于（）负载，实现方法是电枢回路中串（）。 10.当他励直流电动机的转速超过（）转速时，出现回馈制动。 二、简答题 1.写出电力拖动系统的运动方程式，并说明电力拖动系统稳定运行的条件是什么？ 2.为什么直流电动机一般不能直接起动？此时可采用什么起动方法？ 3.直流电动机的调速方法有哪几种？各有什么特点？ 4.什么是静差率？它与那些因素有关？ 三、计算题 1.一台并励直流电动机，U N=220V，I N=80A，R a=0.1Ω，额定运行时，励磁回路电阻R f =110Ω，额定效率ηN=85%，求：（1）额定输出功率；（2）总损耗；（3）电枢回路铜损耗。 2.他励直流电动机数据为：P N=10kw，U N=110V，I N=112A，n N=750r/min，Ra=0.1Ω，带反抗性负载运行于额定状态，为使电动机停车采用反接制动，要求最大制动电流为2.2 I N，求：（1）应串电阻值是多少？（2）制动到n=0时不切断电源，电机能否反转？若能反转求出稳态转速。 3.一台他励直流电动机P N = 17Kw，U N = 220V，I N = 92.5A，Ra=0.16Ω，n N = 1000r/min。电动机允许最大电流Imax=1.8I N，电动机拖动负载T L=0.8T N电动运行，分别求：（1）采用能耗制动停车；（2）采用反接制动停车时，电枢回路应串入多大电阻？ 4.他励直流电动机，P N=4kw，U N=220V，I N=22.3A，n N=1000r/min，Ra=0.91Ω，运行于额定状态，为使电动机停车，采用电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9Ω，求：（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩；（2）n=0时电动机的电磁转矩；（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电机能否反转？ 第三章变压器 一、填空: 1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。 答:激磁回路得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.变压器得副端就是通过对原端进行作用得。 答:磁动势平衡与电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化得原因就是。 答:负载电流得变化。 4.联接组号不同得变压器不能并联运行,就是因为。 答:若连接,将在变压器之间构成得回路中引起极大得环流,把变压器烧毁。 5.变压器副边得额定电压指。 答:原边为额定电压时副边得空载电压。 6.通过与实验可求取变压器得参数。 答:空载与短路。 7.变压器得结构参数包括,,,,。 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,额定值得标幺值为。 答:1。 9.既与原边绕组交链又与副边绕组交链得磁通为 ,仅与一侧绕组交链得磁通为。 答:主磁通,漏磁通。 10.变压器得一次与二次绕组中有一部分就是公共绕组得变压器就是。 答:自耦变压器。 11.并联运行得变压器应满足(1) ,(2) ,(3) 得要求。 答:(1)各变压器得额定电压与电压比应相等;(2)各变压器得联结组号应相同;(3)各变压器得短路阻抗得标幺值 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 1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同得条件下,越高,则。 A:副边电压变化率Δu越大,效率η越高, B:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, C:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, D:副边电压变化率Δu越小,效率η越高。 答:D 2.一台三相电力变压器=560kVA, =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,则高压边得相电流为。 A: 808、3A , B: 56A, C: 18、67A , D: 32、33A。 答:C 3.一台变比为k＝１０得变压器,从低压侧作空载实验,求得副边得励磁阻抗标幺值为１６,那末原边得励磁阻 抗标幺值就是。 Ａ:１６, Ｂ:１６００, Ｃ:０、１６。 答:A 4.变压器得其它条件不变,外加电压增加１０℅,则原边漏抗,副边漏抗与励磁电抗将。 《电机与变压器》试题 一．填空题（每空2分，共20分） 1、变压器是一种能变换的电气设备。 2、变压器是利用原理制成的电气设备。 3、所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的连在一起构成，三个首端分别接的连接方式。 4、电动机按用电类型可分为电动机和电动机。 5、电动机的转动方向与的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的决定。 6、三相异步电动机减小启动电流的方法是。 7、同步电机的同步含义是指与相等。 二．判断题（每空2分，共20分） （）1．升压变压器的变压比小于1。 （）2.变压器的基本工作原理是电流的磁效应。 （）3.三相异步电动机的定子是用来产生旋转磁场的。 （）4.三相异步电动机没有转差也能转动。 （）5.电磁抱闸制动装置广泛用于起重机械。 （）6、三相异步电动机在运行中如有焦臭味发生，则电机肯定运行不正常，必须迅速停机检查。 （）7、只要看国产三相异步电动机型号中的最后一个数字，就能估算出该电动机的转速。（）8、三相异步电动机的转子转速与旋转磁场转速相等。 （）9、我国工频交流电的频率是50Hz。 （）10、我国工频交流电的相电压和线电压分别为380伏和220伏 三、选择题（每题2分，共20分） 1、用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将（）。 A、升高 B、降低 C、不 变 D、可能升高也可能降低 2、有一台380/36V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电源后，将发生什么现象？（）。 A、高压侧有380V的电压输出 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，绕组无过热现象 3、单相交流电通入单相绕组产生的磁场是（）。 A、旋转磁场 B、恒定磁场 C、脉动磁场 D、正好为零 4、改变单相电容启动异步电动机的转向，只要将（）。 A、主、副绕组对换 B、主、副绕组中任意一组首尾端对调 C、电源的“相”线与“零”线对调 5、一台额定运行的三相异步电动机，当电网电压降低10%时，电动机的转速 将( )。 （1）上升 (2)降低 (3)不变 (4)停止转动 6、三相异步电动机铭牌上标明：“额定电压380/220V，接法丫/△”。当电网电 压为380V时，这台三相异步电动机应采用( )。 电机与变压器试题答案 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）。 1.如下图所示二端网络的戴维宁等效电路中，电压源的电压= （D ） A．9V B．3V C．-9V D．-3V 2. 把一个三相电动机的绕组连成星形接于UL＝380V的三相电源上，或绕组连成三角形接于UL＝220V的三相电源上，这两种情况下，电源输出功率（A ）A．相等 B．差√3倍 C．差1/√3 倍 D．差3倍 3. 三相四线制的中线不准安装开关和熔断器是因为（ C） A、中线上无电流，溶体烧不断 B、中线开关接通或断开对电路无影响 C、中线开关断开或溶体熔断后，三相不对称负载承受三相不对称电压作用， 无常工作，严重时会烧毁负载 D、安装中线开关和熔断器会降低中线的机械强度，增大投资 4. 整流的目的是（A ） A、将交流变为直流 B、将高频变为低频 C、将正弦波变为方波 5. 直流稳压电源中滤波电路的目的是（C ）。 A、将交流变为直流 B、将高频变为低频 C、将交、直流混合量中的交流成 分滤掉 6. 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（C ） A、基准电压 B、采样电压 C、基准电压与采样电压之差 7．以下不属于变压器基本结构部件的是（C ） A、绕组 B、分接开关 C、转子 8. 一台频率为50 的三相异步电动机的转速为，该电机的极数和定子旋转 磁场转速为（ C ） A、4极， B、6极， C、8极， 9. 单相变压器铁芯叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流（A ） A、增大 B、减小 C、不变 10. 高频保护通道中耦合电容器的作用是（ A ） A、对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机； B、对工频电流具有很小的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机； C、对高频电流阻抗很大，高频电流不能通过； D、滤除高次谐波的作用。 11. 变压器中性点接地属于（ B ） A、保护接地 B、工作接地 C、保安接地 D、接零 12. 对放大电路进行静态分析的主要任务是（B ） A、确定电压放大倍数Au B、确定静态工作点Q C、确定输入电阻，输出电阻 13．在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则（C ） A、输出电压约为2UD B、变为半波整流 C、整流管将因电流过大而烧坏 14．变压器绝缘老化速度主要决定于（ B ） A、湿度 B、温度 C、氧气 D、油中的分解物 15．新安装、检修后、长期停用和备用的变压器，超过（C）天，在投入运 行前，应测定绝缘电阻。 A、5天 B、10天 C、15天 D、30天 16．在同一个小接地电流系统中，所有出线装设两相不完全星形接线的电流保护，电流互感器装在同名相上，这样发生不同线路两点接地短路时，可保证只 第三章思考题 3-3 什么叫相带相带属性如何确定在三相电机绕组中为什么常采用60°相带而不用120°相带 【答】 相带是指把每极下的电枢表面根据相数划分，每相占一等分。我们称每一等分为一相带。由于60°相带绕组的合成电动势比120°相带的大，故除了单绕组变极电机外，一般都用60°相带绕组。 3-6 为什么极相组A 和极相组X 串联时必须反接如果正接将引起什么后果 【答】 因极相组A 的电势与极相组X 的电势反相，反接后，两者电势相减，得到更高的电势。若正接将引起电势为0的后果。 3-8 交流绕组的感应电动势公式是如何导出的它与变压器的电动势公式有何类似和不同之处 【答】 设气隙中的主极磁场为正弦分布，即αsin 1B b =，式中1B 为气隙密度的基波幅值；设0=t 时，导体位于极间、将要进入N 极的位置，转子旋转的角频率为?，则导体中的感应电动势为t E lv B blv e ?αsin 2sin 111===；p 对极的电机一个极下的磁通量为 l B lB p D p DlB d p DlB p d D l B d D bl p τπ ππαααααπ ππ 1110 1 010 12 22sin 22sin 2=??== = ?==Φ? ??电机，感应电动势的频率60pn f =，转子的线速度f pn p D n D v τππ2602260===，故导体电动势的有效 值为11111122222222 2Φ=??? ??= == =f l B f l fB f l B v l B E πτππττ；在考虑短距和分布后，整个 线 圈 组 的 合 成 电 动 势 () ()()()11111111111222Φ=Φ=Φ==w c d p c d p c d c q k qN f k k qN f k k fN q k qE E πππ；对于双层绕 组，每相绕组有p 2个极相组，设并联支路数为a ，如果一相绕组的总串联匝数表示为，c qN a p N 2= ，则相电动势为1111112222Φ=Φ?? ? ??==w w c q ph fNk k qN a p f K a p E ππ，对于单层绕组，每相绕组总共有p 个极相组，则每相绕组的总串联匝数为c qN a p N =。而变压器一 次绕组中感应电动势的有效值m fN E Φ=π21，它们的区别主要在于，交流绕组通过短距和分布时，使合成磁动势打了折扣，体现为绕组的基波绕组因数1w k 。 3-9 试述分布因数、节距因数和绕组因数的物理意义。它们是大于1、小于1，还是等于1，为什么 【答】 分布因数是衡量每极每相的导体分布在每个槽中与集中分布在一个槽电动势或磁动势所打的折扣。节距因数表示线圈短距后电动势或磁动势对比于整距时应打的折扣。绕组因数是既考虑短距又考虑分布时，整个线圈组的合成电动势或磁动势所打的折扣。因分布绕组所产生的电动势或磁动势不能超过集中绕组产生的电动势或磁动势，因此分布因 3 简单电力系统潮流计算 3．1 思考题、习题 1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？ 2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？ 3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？ 5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？ 7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？ 8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？ 9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？ 12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？ 13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？14）何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？ 15）怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？ 16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。 17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。 18）110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。 《电机与变压器》试题（答案） 1.电机是__发电机___和__电动机_______的统称。把机械能转变成电能输出的电机叫____发电机____，而将电能转变为机械能输出的电机叫__电动机__。2．改变三相交流电动机的转向可以通过改变__电源相序_____实现。 3、电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。 4、交流异步电动机有单相电动机和三相电动机两种。 5、笼型异步电动机主要由静止的定子和转动的转子两大部分组成。 6、三项笼型异步电动机定子绕组的接法有星形和三角形两种。 7、三相鼠笼式异步电动机降压启动的方法有电阻降压启动、_自耦变压器启动、星、三角降压启动、_延边三角形启动。 8、三相异步电动机调速方法有_变极调速_、变转差率调速、变频调速。 二、判断题（每题2分，共计20分） （√）⒈一般地说，电力变压器仅用于改变电压。 （×）2、旋转磁场的转速越快，则异步电动机的磁极对数越多。 （×）⒊升压变压器的变压比大于1。 （×）⒋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。 （×）⒌三相定子绕组的磁极数越多，则其对应的极距τ就越大。 （√）⒍当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。 （√）⒎启动转矩倍数越大，说明异步电动机带负载启动的性能越好。（×）⒏互感器既可以用于交流电路又可以用于直流电路。 （×）⒐异步电动机的磁极对数越多，旋转磁场的转速越快。（√）⒑只要看国产三相异步电动机型号中的最后一个数字，就能估算出该电动机的转速。 三、选择题（每题2分，共计20分） 1、我国工频交流电的频率是：（C） A、380Hz B、220Hz C、50Hz 2、我国工频交流电的相电压和线电压分别为：（C） A、380伏和220伏 B、220伏和50伏 C、220伏和380伏 3、三相异步电动机的定子铁心及转子铁心一般都采用硅钢片叠压而成，其原因是（ A ）。 A减少铁心中的能量损耗 B允许电流流过 C价格低廉制造方便 4、国产小功率三相笼形异步电动机转子导体结构最广泛采用的是（B）。 A铜条结构转子 B铸铝转子 C深槽式转子 5、变压器运行时，在电源电压一定的情况下，当负载阻抗增加时，主磁通如何变化？（ B） A 增加 B基本不变 C减少 D不一定 6、三项异步电动机绕组的节距用何字母表示？（C） A、T B、g C、y D、P 7、一台三相异步电动机铭牌上标明50Hz，转速960转/分，则该电动机的极数是：（ B ） A、8 B、6 C、4 D、2 8、单相异步电动机定子绕组有几大类？（A） A、2 B、3 C、4 D、5 9、测量电动机绕组直流电阻可以判断：（B ） A、对地短路 B、匝间短路 C、绕组绝缘老化程度 10、浸漆的目的是电动机绕组：（B） A、更加美观 B、获得绝缘性能 C、增加了机械强度 四、简答题（每空5分，共20分） 1、简述三相异步电动机的主要结构、各部分的作用？ 2015—2016学年度下学期2014秋农村电气技术专业 《电机与变压器》期末考试 学号姓名成绩 一、填空题（每空格1 分共 28 分） 1.变压器是按照原理工作的。变压器的基本组成部分是、。 2.变压器接的绕组叫一次侧绕组，接的绕组叫二次绕组。 3.电机是和的统称。 4.电动机可分为和两大类。 5.交流异步电动机有和两种。 6.三项笼型异步电动机定子绕组的接法有和两种。 7.三相异步电动机调速方法有、、。 8.三相异步电动机均由和两大部分组成的。 9.电动机的启动是指电动机从开始转动，到正常运转为止的这一过程。笼型异步电动机的启动有、等两种 10.改变三相交流电动机的转向可以通过改变实现。 11.一次绕组为600匝的单相变压器，当一次侧电压为220伏时，要求二次侧电压是110伏，则该变压器二次侧绕组的匝数为匝。 12.变压器效率随负载变化而变化，负载很小时，其效率而 当损耗等于损耗时,效率很高。 13.三相绕组之间首尾判别的准则是对称。三相总磁通为。 二、判断题（每小题3分共24分） （）14.升压变压器的变压比大于1。 （）15.变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率。 （）16.一般地说，电力变压器仅用于改变电压。 （）17.三相芯式变压器的铁心必须接地，且只能一点接地。 （）18.“异步”是指三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有差值。 （）19.三相异步电动机没有转差也能转动。 （）20.三相定子绕组在空间上互差120o电角度。 （）21.旋转磁场的转速越快，则异步电动机的磁极对数越多。 三、单项选择题：（每小题 3分，共 30 分） 22.我国工频交流电的频率是：（） A、380Hz B、220Hz C、100Hz D 、50Hz 23.将自耦变压器输入端的相线和零线反接，（） A、对自耦变压器没有任何影响 B、能起到安全隔离的作用 一、第三章电力变压器（181题占17.37％） 一、选择题（78题） 1、国家标准规定，变压器运行时其周围环境温度最高为（）。 A. 400C B. 450C C. 500C 正确答案:A 2、变压器一、二次侧感应电势之比等于（）之比。 A. 一、二次侧绕组匝数 B. 一、二次电压最大值 C. 一、二次电压瞬时值 正确答案:A 3、变压器的储油柜位于变压器油箱的上方，通过（）与油箱相通。 A. 冷却装置 B. 气体继电器 C. 吸湿器 正确答案:b 4、变压器正常运行时，各部件的温度是( )。 A. 互不相关的 B. 相同的 C. 不同的 正确答案:C 5、变压器正常运行时，（）的温度最高。 A. 绕组 B. 铁芯 C. 变压器油 正确答案:A 6、变压器的绕组一般用绝缘纸包的（）或铝线绕制而成。 A. 绝缘 B. 铜线 C. 硅钢片 正确答案:B 7、在变压器（）带负载时的调压称为有载调压。 A. 一次侧 B. 二次侧 C. 高压侧 正确答案:C 8、绕组Yy联接的三相变压器的一次侧的额定电压等于（）。 A. 变压器额定容量除以一次侧额定电流的3倍 B. 变压器额定容量除以一次侧额定电流的2倍 C. 变压器额定容量除以二次侧额定相电流的3倍 正确答案:A 9、变压器一次绕组加额定电压，二次绕组带负载运行时，二次电压大小将随负载电流大小和（）的改变而改变。 A. 负载功率因数大小 B. 励磁阻抗大小 C. 负载大小 正确答案:A 10、在单相变压器( )的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组。 A. 闭合 B. 断开 C. 并联 正确答案:A 11、电流互感器工作时，一次绕组与被测电路（）。 A. 混联 B. 串联 C. 并联 电机与变压器试题 1．变压器是将一种交流电转换成()的另一种交流电的静止设备。 A、同频率 B、不同频率 C、同功率 D、不同功率 2．变压器具有改变()的作用。 A、交变电压 B、交变电流 C、变换阻抗 D、以上都是 3．变压器获得最大效率的条件是()。 A、不变损耗大于可变损耗 B、不变损耗小于可变损耗 C、不变损耗等于可变损耗 D、和不变损耗、可变损耗无关 4．将变压器的一次侧绕组接交流电源，二次侧绕组与负载连接，这种运行方式称为()运行。A、空载B、过载C、负载D、满载 5．当变压器带纯阻性负载运行时，其外特性曲线是()的。 A、上升很快 B、稍有上升 C、下降很快 D、稍有下降 6．变压器负载运行时，若所带负载的性质为感性，则变压器副边电流的相位()副边感应电动势的相位。 A、超前于 B、同相于 C、滞后于 D、超前或同相于 7．有一台电力变压器，型号为SJL－560/10，其中的字母“L”表示变压器的()的。 A、绕组是用铝线绕制 B、绕组是用铜线绕制 C、冷却方式是油浸风冷式 D、冷却方式是油浸自冷式 8．一台三相变压器的联接组别为Y，yn0，其中“yn”表示变压器的()。 A、低压绕组为有中性线引出的星形联接 B、低压绕组为星形联接，中性点需接地，但不引出中性线 C、高压绕组为有中性线引出的星形联接 D、高压绕组为星形联接，中性点需接地，但不引出中性线 9．电力变压器大修后耐压试验的试验电压应按“交接和预防性试验电压标准”选择，标准中规定电压级次为6千伏的油浸变压器的试验电压为()千伏。 A、15 B、18 C、21 D、25 10．三相电动势到达最大的顺序是不同的，这种达到最大值的先后次序，称三相电源的相序，若最大值出现的顺序为V-U-W-V，称为()。 A、正序 B、负序 C、顺序 D、相序 11．三相异步电动机的正反转控制关键是改变()。 A、电源电压 B、电源相序 C、电源电流 D、负载大小 12．在三相交流异步电动机定子上布置结构完全相同，在空间位置上互差120°电角度的三相绕组，分别通入()，则在定子与转子的空气隙间将会产生旋转磁场。 A、直流电 B、交流电 C、脉动直流电 D、三相对称交流电 13．电动机是使用最普遍的电气设备之一，一般在70%-95%()下运行时效率最高，功率因数大。 A、额定电压 B、额定负载 C、电压 D、电流 14．异步电动机不希望空载或轻载的主要原因是()。 A、功率因数低 B、定子电流较大 C、转速太高有危险 D、转子电流较大 15．它励直流电动机在启动时，通电方式为()。 A、先通电枢，后通励磁 B、先通励磁，后通电枢 C、电枢和励磁同时通电 D、以上都不对 3.1答：直流发电机工作时总是朝一个方向转动，磁极固定不动，所以每个磁极下的导体中流 过的电流和电压方向恒定不变，当导体转到某一磁极下，导体经由换向片和电刷接触输出电能，又由于电刷和磁极相对静止，所以该磁极下的电刷上的电压极性恒定不变，故能发出直流电。 如果没有换向器，就不能把每个磁极下电枢上流过的方向不变的电流引出，电机不能发出直流电流。 3.2答：（1）直流电。电刷与磁极同时旋转，这样就能保证电刷与磁极相对静止，这样电刷引 出的还是与其对应磁极下的方向不变的电流，故发出直流电。 （2）交流电。电刷与电枢同时旋转，电刷与磁极发生相对运动，电刷在N极和S极下不停的变换，这就导致电枢一会儿引出的时N极下的方向不变的电流，一会儿引出的时S极下的方向不变的电流，由于N极和S极下导体中的电流方向相反，所以，电刷引出的是交流电。 3.3答：直流电动机电刷两端接入直流电，换向器与电刷交替接触，这样就保证了所有导体转 动时在每一个磁极下流过的电流方向不变，从而使得每一根导体产生的电磁转矩方向不变，电枢从而产生恒定转矩，拖动负载向一个方向转动。 3.5方向不变：①④⑤⑥ 方向交变：②③⑦ 3.6因为励磁绕组绕在电机的定子上，由其产生的励磁磁通与定子相对静止，所以不能产生感应电动势。而电枢绕组绕在转子上，转子与定子做相对运动，电枢绕组切割励磁磁力线，产生感应电动势。 3.7 3.8电枢的几何中性线：相邻两主极间的中心线称为电枢的几何中性线 换向器上的几何中性线：当元件轴线与主极轴线重合时，元件所接两片换向片间的中心线称为换向器上的几何中性线（电动势为零的元件所接的两换向片间的中心线称为换向器上的几何中性线）。 换向器上几何中性线由元件结构决定：对于对称元件，换向器上的几何中性线与主极轴线重合；对于非对称元件，换向器上的几何中性线偏离主极轴线一个角度，这个角度与元件不对成度相等； 在实际电机中的位置：电刷的中心线上。 3.9解：（2） 120 524i Z y p ε= ±== 1k y y == 21154y y y =-=-=- 绕组展开图如下所示： 《电机与变压器》试题 班级：姓名：成绩： 一、填空（每空2分，共30分） 1、科学家阿果拉发现了旋转磁场，提出了电磁感应定律，1832年，出现了原始型的。 2、变压器的主要组成部分是和。 3、变压器中接电源的绕组称，接负载的绕组称。 4、在绕组串联时正相串联也称首尾相连如图这时总电动 势等于。反串也称尾尾相连如图示 这时总电动势等于。 5、所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的连在一起构成，三个首端分别接的连接方式。 6、在判断绕组极性时可采用测试法，由下图可知测出电压U2和U3，如果 U3=U2+U1则是正相串联，则1U1于2U1是端；如果U3=U1－ U2 则是反相串连，则1U1于2U1是端。 7、电动机的转动方向与的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的决定。 8、同步电机的同步含义是指与相等。 二、选择（每空2分，共12分） 1、变压器是利用原理制成的静止的电器设备。 A电磁感应 B楞次定律 C欧姆定律 2、变压器不能改变交流电的。 A电压大小 B 频率 C电流大小 3、绕组是变压器的部分。 A 电路 B磁路 C 不确定 4、右图中，端是同名端。 A 1，3 B2，3 C 2，4 5、把三相绕组尾端连接起来，首端接电源是接法。 A、△ B、 Y C、 X 6、电流互感器一定要工作在状态。 A 短路 B 开路 C 通路 三、判断 (每空2分，共16分) 1、变压器的作用是低压供电，高压输电。（） 2、变压器的结构主要有两部分绕组和铁心。（） 3、变压器容量越大，效率越低。（） 4、在电能的传输过程中，总是把电压降低。（） 5、变压器一次侧绕组接负载，二次侧接电源。（） 6、铁心是主磁通Φm的通道，也是器身的骨架（） 7、绕组串联时，电动势越串越大。（） 8、三相变压器的一次侧、二次侧绕组，根据不同的需要可以有三角形和星形两 种接法。（） 三、简答题（共20分） 1、画图说明什么是三角形连接，什么是星形连接（5分） 第二章变压器 一、填空： 1.★一台额定频率为60HZ的电力变压器接于50HZ，电压为此变压器的5/6倍额定电压的电 网上运行，此时变压器磁路饱和程度，励磁电流，励磁电抗，漏电抗。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗减小，漏电抗减小。 2.三相变压器理想并联运行的条件是（1）， （2），（3）。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。 3.★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于空载电流将，空载损耗 将。 答：空载电流很大，空载损耗很大。 4.★一台变压器，原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将，铁耗将。 答：减小，减小。 5.变压器的副边是通过对原边进行作用的。 答：电磁感应作用。 6.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答：负载电流的变化。 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。 答：增大很多，烧毁。 8.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。 9.★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免。 答：相电压波形畸变。 10.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。 11.★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组。 答：采用d接。 12.通过和实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 13.变压器的参数包括，，，，。答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 14.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为。 答：1。 15.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。 16.★★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。 17.并联运行的变压器应满足（1），（2） 电机与变压器试题（满分100分） 一、填空 1．变压器的变比是一次侧绕组与二次侧绕组之比，降压变压器的变比于1，升压变压器的变比于1。 2．有一单相变压器，变压比K=45/450，二次侧电压U2=220V，负载电阻为100 ，则二次侧电流为 A；如忽略变压器内部的阻抗压降及损耗，则一次侧电压为V，一次侧电流为 A。 3．变压器绕组的极性是指变压器一次侧、二次侧绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的关系，通常用来标记。 4．互感器是一种测量和的仪用变压器，用这种方法进行测量的优点是使测量仪表与、隔离，又可大大减少测量中的，扩大仪表量程，便于仪表的。 5．常用的电焊变压器有、和。 6．三相异步电动机的电气制动有、和三种。 7．三相定子绕组根据结构上的区别可分为、和等三种。 8．单套绕组的多速异步电动机一般采用绕组，常用接法有YY/ 和YY/Y，分别适合和场合。 9．单相异步电动机一般只制成和系列。 10．直流电机的电枢绕组的作用是通过电流产生和，实现能量转换。 11．同步电动机的同步含义是指和相等，它可分为、和等三种 12．并励发电机自励发电的条件是（1）（2） （3）。 13．直流电机的电刷装置主要由、、和等部件组成。 14.直流电机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。 15、直流电机改善换向最常用的方法是，利用它在换向元件中产生的电动势去抵消和。 16、三相异步电动机均由和组成，它们之间的气隙一般为至 mm。 17．当三相异步电动机的转差率s=1时，电动机处于状态，当s趋近于零时，电动机处于状态，在额定负载时，s约为到之间. 二、判断 1．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。（）2．热轧硅钢片比冷轧的性能更好，磁导率高而损耗小。（）3．变比不相等（设并联运行的其他条件皆满足）的变压器并联运行一定会烧坏。（）。 4．电流互感器的变流比等于二次侧匝数与一次侧匝数之比。（）5．三相定子绕组的磁极对数越多则其对应的极距 =就越大。（）6．旋转磁场的转速公式n＝６０f／p，当f=50Hz时,则两极异步电动机和四极异步电动机的额定转速分别为3000r/min和1500r/min. ( ) 7.单相电容运行异步电动机,因其主绕组与副绕组中的电流是同相位的,所 山东建设学院2011-2012学年第一学期期末考试 《电机与变压器》试题（答案） 1.电机是__发电机___和__电动机_______的统称。把机械能转变成电能输出的电机叫____发电机____，而将电能转变为机械能输出的电机叫__电动机__。2．改变三相交流电动机的转向可以通过改变__电源相序_____实现。 3、电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。 4、交流异步电动机有单相电动机和三相电动机两种。 5、笼型异步电动机主要由静止的定子和转动的转子两大部分组成。 6、三项笼型异步电动机定子绕组的接法有星形和三角形两种。 7、三相鼠笼式异步电动机降压启动的方法有电阻降压启动、_自耦变压器启动、星、三角降压启动、_延边三角形启动。 8、三相异步电动机调速方法有_变极调速_、变转差率调速、变频调速。 二、判断题（每题2分，共计20分） （√）⒈一般地说，电力变压器仅用于改变电压。 （×）2、旋转磁场的转速越快，则异步电动机的磁极对数越多。 （×）⒊升压变压器的变压比大于1。 （×）⒋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。 （×）⒌三相定子绕组的磁极数越多，则其对应的极距τ就越大。 （√）⒍当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。 （√）⒎启动转矩倍数越大，说明异步电动机带负载启动的性能越好。（×）⒏互感器既可以用于交流电路又可以用于直流电路。（×）⒐异步电动机的磁极对数越多，旋转磁场的转速越快。 （√）⒑只要看国产三相异步电动机型号中的最后一个数字，就能估算出该电动机的转速。 三、选择题（每题2分，共计20分） 1、我国工频交流电的频率是：（C） A、380Hz B、220Hz C、50Hz 2、我国工频交流电的相电压和线电压分别为：（C） A、380伏和220伏 B、220伏和50伏 C、220伏和380伏 3、三相异步电动机的定子铁心及转子铁心一般都采用硅钢片叠压而成，其原因是（ A ）。 A减少铁心中的能量损耗 B允许电流流过 C价格低廉制造方便 4、国产小功率三相笼形异步电动机转子导体结构最广泛采用的是（B）。 A铜条结构转子 B铸铝转子 C深槽式转子 5、变压器运行时，在电源电压一定的情况下，当负载阻抗增加时，主磁通如何变化？（ B） A 增加 B基本不变 C减少 D不一定 6、三项异步电动机绕组的节距用何字母表示？（C） A、T B、g C、y D、P 7、一台三相异步电动机铭牌上标明50Hz，转速960转/分，则该电动机的极数是：（ B ） A、8 B、6 C、4 D、2 8、单相异步电动机定子绕组有几大类？（A） A、2 B、3 C、4 D、5 9、测量电动机绕组直流电阻可以判断：（B ） A、对地短路 B、匝间短路 C、绕组绝缘老化程度 10、浸漆的目的是电动机绕组：（B） A、更加美观 B、获得绝缘性能 C、增加了机械强度 四、简答题（每空5分，共20分） 《电机与变压器》练习题班别：姓名：学号：一、填空题 1．变压器的外特性是原边电压U 1和负载的功率因数COSφ 2 一定时， __________________与__________________的变化关系。 2．变压器的主要作用是_________、___________、____________和___________。 3．变压器原绕组接_________，副绕组_________的运行状态叫空载运行。 4．变压器负载运行并且其负载的功率因数一定时，变压器的效率和________的关系叫变压器负载运行的效率特性。 5．有一台变压器原边接在50赫、380伏的电源上，副边输出的电压是12伏，若把它的原边接在60赫、380伏的电源上，则副边输出电压为_________伏，输出电压的频率是_________赫。 6．变压器空载运行时，由于_________损耗很小，_________损耗近似为零，所以变压器空载损耗近似等于_________损耗。 7．电力变压器的冷却方式根据容量不同，可分为___________、_______________、____________________和___________________四种。 8．收音机输出变压器副边所接扬声器的阻抗为4欧，如果要求原边等效阻抗为16欧，则该变压器的变化应为_________。 9．变压器主要根据____________原理工作。 10．三相变压器铭牌上标注的额定电压，是指原、副边的_________电压值。 11．变压器空载试验的目的是测定_________、_________、_________和_________等参数。 12．铁芯结构的基本型号有_________结构和_________结构两种，_________结构特点是“绕组包围铁芯”。 13．变压器的主要损耗有_________和_________两种。 14．电动机是一种将___________转换成___________的动力设备，按其所需电源不同，电动机可分为___________和___________两种。 15．交流电动机按工作原理可分为___________电动机和___________电动机两大类，目前应用最广泛的是___________电动机。 16．三相异步电动机均由___________和___________两大部分组成。它们之间的气隙一般为___________至___________mm。 17．三相异步电动机定子铁心的作用是作___________为的一部分，并在铁心槽内放置___________。定子铁心的槽型有___________、___________、___________等三种。 18．三相异步电动机转子绕组的作用是产生__________而使转子转动。 19．旋转磁场的产生必须有两个条件：（1）___________；（2）___________。 20．旋转磁场的转向是由接入三相绕组中电流的___________决定的，改变电动机任意两相绕组所接的电源接线（相序），旋转磁场即___________。 《电机与变压器》期末试题（共5套） 《电机与变压器》期末试题一 一、填空题（每空1分，共25分） 1、电动机按其功能可分为电动机和电动机。 2、电动机按用电类型可分为电动机和电动机。 3、电动机按其转速与电网电源频率之间的关系可分为电动机和电动机。 4、电动机的工作原理是建立在定律、定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。 5、产生旋转磁场的必要条件是在三相对称中通入。 6、电动机的转动方向与的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流 的决定。 7、电动机工作在时，铁心中的磁通处于临界饱和状态，这样可以减少电动机铁心的损耗。 8、工作制是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为、和周期断续三种。 9、三相电动机定子绕组的连接方法有和两种。 10、三相异步电动机减小启动电流的方法是。 11、常用的启动方法有降压启动、降压启动、降压启动和降压启动。 12、转子串电阻调速适用于异步电动机。 13、额定电压是指接到电动机绕组上的电压。 二、判断题（下列说法正确的请打“√”,错误的打“×”。每小题1分，共10分） （）1、三相异步电动机的定子是用来产生旋转磁场的。 （）2、三相异步电动机的转子铁心可以用整块铸铁来制成。 （）3、三相定子绕组在空间上互差120o电角度。 （）4、“异步”是指三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有差值。 （）5、三相异步电动机没有转差也能转动。 （）6、负载增加时，三相异步电动机的定子电流不会增大。 （）7、不能将三相异步电动机的最大转矩确定为额定转矩。 （）8、电动机工作在额定状态时，铁心中的磁通处于临近饱和状态。 （）9、电动机电源电压越低，定子电流就越小。 （）10、额定功率是指三相电动机工作在额定状态时轴上所输出的机械功率。 20分） 1 A、清洁、干燥 B、灰尘多、潮湿、易受风雨 C、有易燃、易爆气体 2、带冲击性负载的机械宜选用（）异步电动机。 A、普通笼型 B、高启动转矩笼型 C、多速笼型 3、转速不随负载变化的是（）电动机。 A、异步 B、同步 C、异步或同步 4、能用转子串电阻调速的是（）异步电动机。 A、普通笼形 B、绕线式 C、多速笼型 5、适用于有易燃、易爆气体工作环境的是（） . A防爆式、B、防护式C、开启式 6、下列选项中不满足三相异步电动机直接启动条件的是。（） A.电动机容量在7.5KW以下 B.满足试验公式Ist/I N<3/4+S T/4P N C.电动机在启动瞬间造成的电网电压波动小于20% 7.Y—?降压启动适用于正常运行时为（）连接的电动机。 A. ? B. Y C.Y和? 8.功率消耗较大的启动方式是（）。 A.Y—?降压启动 B.自耦变压器降压启动 C.定子绕组串电阻降压启动 9.能实现无级调速的调速方法是（）。 A．变极调速 B.改变转差率调速 C.变频调速 10.转子串电阻调速适用于（）异步电动机。 A.笼型 B.绕线式 C.滑差 四、简答题（每题5分，计25分） 1、三相笼形异步电动机主要有哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 第三章 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 。 答：1。 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. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。 A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越高， B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η 越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η 越高。 答：D 2. 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 。 答：C 3. 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,电机学第3章测试题
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