第二章 变压器习题分解
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课时练变压器说明: 5、8 为多项选择题,其他的均为单项选择题。
1.一台理想变压器,原、副线圈匝数分别为n 和 n ,正常工作时的输入电压、电流、电功率12分别是 U 、I 、 P,输出电压、电流、电功率分别是U、 I 、 P ,已知 n < n ,则()11122212A.U<U,P=P B.P=P,I<I21212121C.I1<I2,U1>U2D.P1>P2,I1>I22.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶ n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R 相连组成闭合回路。
当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数为12 mA,那么电流表A2的读数为()A. 0B. 3 mAC. 48 mAD.与R大小有关3.将输入电压为220 V ,输出电压为 6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的变压器,副线圈原来是30 匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()A. 120 匝B. 150 匝 C . 180 匝 D .220 匝4.如图甲、乙所示电路中,当A、B 接10V 交变电压时,C、D间电压为 4V,M、N接 10 V直流电压时, P、 Q间电压也为 4 V 。
现把C、D接 4 V 交流,P、Q接 4 V 直流,下面哪个选项可表示、间和、间的电压()A B M NA. 10 V 10 V B.10 V 4 V C. 4 V 10 VD. 10 V 05.如图 (a) 所示,左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中=55AR想电流表和电压表。
若原线圈接入如图(b) 所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V,下列表述正确的是()A.电流表的示数为 2 AB.原、副线圈匝数比为1∶2C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz6.如图所示,为一理想变压器,S 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器触头,U1为加在原线圈两端的电压, I 1为原线圈中的电流强度,则以下说法错误的是()A.保持U1及P的位置不变, S 由a合到b时,I1将增大B.保持P 的位置及1 不变,S由b合到a时,R消耗的功率将减小UC.保持U1不变, S 合在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变,S 合在a处,若U1增大,I1将增大7.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和 n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314 t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是()A. V B.VC. V D.V8.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。
、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。
第一章 ;第二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。
电机与拖动基础第二章习题答案第二章2 . 1 变压器能改变交流电的电压和电流,能不能改变直流电的电压和电流?为什么?答: 变压器能改变交流电的电压和电流,但不能改变直流电的电压和电流。
因为变压器是应用电磁感应原理而工作的,只有当一次绕组接交流电源时, 一次绕组才会流过交流电流,在铁心中产生变化的磁通,从而在二次绕组中产生感应电动势;如果一次绕组接直流电源,则一次绕组流过的是直流电流, 在铁心中产生的磁通是恒定不变的,不能在二次绕组中产生感应电动势,所以变压器只能改变交流电的电压和电流,不能改变直流电的电压和电流。
2 . 2 变压器的铁心为什么要用硅钢片叠成而不用整块钢制成?答: 变压器的绕组流过交流电流时会在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗,统称为铁损耗。
磁滞损耗与铁磁材料的磁滞回线面积有关, 硅钢片的磁滞回线较窄, 磁滞损耗较小。
涡流损耗与铁磁材料的电阻成反比,与钢片厚度的平方成正比, 硅钢片是在电工钢中加入少量的硅而制成, 电阻率较大, 用硅钢片叠成的铁心, 铁损耗较小,所以变压器的铁心要用硅钢片叠成而不用整块钢制成。
2 .3 一台变压器额定电压为220 /110 V ,若把二次绕组( 110 V )接在220 V交流电源上,主磁通和励磁电流将如何变化?答:若忽略变压器绕组漏阻抗压降,则绕组的端电压与感应电动势相等。
正常工作时铁心磁路处于饱和状态。
若把额定电压为110 V 的二次绕组接在220 V 交流电源上, 二次绕组感应电动势将增大一倍, 感应电动势与铁心磁通成正比,所以铁心磁通也将增大一倍,由于铁心磁路处于饱和状态, 励磁电流将不只是增大一倍,而将增大许多倍。
2 . 4 一台变压器一次绕组额定电压为220 V ,不小心把一次绕组接在220 V 的直流电源上,会出现什么情况?答: 若把额定电压为交流220 V 的变压器一次绕组接在220 V 直流电源上时, 铁心中产生的磁通将是恒定不变的,不会在一次绕组中产生感应电动势, 一次绕组电流11R U I,由于绕组电阻1R 比较小,则一次绕组电流会很大,大大超过其额定电流,很快会将变压器烧坏。
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促进作用:一就是转换电压等级(缩写变压),以利电能的高效率传输和安全采用,这就是变压器的基本促进作用;二就是掌控电压大小(又称调压),以确保电能质量,这就是电力变压器必须满足用户的特定功能。
第一章习题解答(page14)1-1变压器就是依据什么原理工作的?变压原理就是什么?【求解】变压器就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u1时,一次侧电流i1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e1??n1d?d?和e2??n2,于是二次侧绕组便有了电压u2,负载时它流过电流i2,由于dtdt工作时u2?e2,u1?e1,因此,当一、二次侧绕组的匝数n1、n2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。
本题知识点就是变压器的工作原理。
它还牵涉以下术语。
变压器的变比k?e1n1u1??。
k?1时称作升压变压器,k?1时称作降压变压器。
e2n2u2接电源的绕组称作一次两端绕组,它稀释电功率u1i1;直奔功率的绕组称作二次两端绕组,它输入电功率u2i2;电压等级低或匝数多或电流大或电阻小或出线套管低而且间距的绕组称作高压绕组;反之就称作扰动绕组。
特别注意!!低、扰动绕组和一、二次绕组就是相同的概念,不容混为一谈。
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?【求解】变压器油的促进作用存有两个:一就是强化绕组绝缘;二就是加热。
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?【求解】①额定值存有:额定容量sn,va或kva;额定电压u1n和u2n,v或kv,三相指线电压;额定电流i1n和i2n,a或ka,三相指线电流;额定频率fn等。
第2章变压器的基本理论思考题与习题参考答案2.1 试述变压器空载和负载运行时的电磁过程。
答:空载时,原边接交流电源,原绕组中流过交流电流0I ,建立磁动势0F ,由其产生主磁通0Φ 和少量的漏磁通σ1Φ ,主磁通在原绕组中产生电动势1E 、在副绕组中产生电动势2E ,漏磁通只在原绕组中产生漏感电动势σ1E ,同时,电流0I 在原绕组电阻1R 上产生电压降10R I 。
负载时,原绕组流过电流1I ,产生磁动势1F ;副绕组流过电流2I ,产生磁动势2F ,由原、副绕组的合成磁动势021F F F =+产生主磁通0Φ ,并分别在原、副绕组中产生电动势1E 和2E ;1F 还产生只交链原绕组的漏磁通σ1Φ ,它在原绕组中产生漏感电动势σ1E ,2F 还产生只交链副绕组的漏磁通σ2Φ ,它在副绕组中产生漏感电动势σ2E ;同时,电流1I 在原绕组电阻1R 上产生电压降11R I ,电流2I 在副绕组电阻2R 上产生电压降22R I 。
2.2 在变压器中,主磁通和一、二次绕组漏磁通的作用有什么不同?它们各是由什么磁动势产生的?在等效电路中如何反映它们的作用?答:主磁通同时交链原、副绕组,并分别在原、副绕组中产生电动势1E 和2E ,起传递能量的作用;漏磁通只交链自身绕组,只在自身绕组中产生漏感电动势,仅起电抗压降的作用。
在等效电路中,主磁通的作用由励磁参数反映,漏磁通的作用由漏抗参数反映。
2.3 试述变压器空载电流的大小和性质。
答:由于变压器铁心采用薄硅钢片叠成,磁导率高,导磁性能好,因此空载电流很小,一般为额定电流的2%—10%。
在空载电流0I 中,用来建立主磁通的无功分量r I 0 远大于对应铁心损耗的有功分量aI 0 ,所以空载电流基本属于无功性质,空载电流也因此常被称为励磁电流。
2.4 当变压器空载运行时,一次绕组加额定电压,虽然一次绕组电阻很小,但流过的空载电流却不大,这是为什么?答:变压器空载运行时,虽然一次绕组的电阻很小,但是由于铁心硅钢片的磁导率大,导磁性能好,主磁通大,所以励磁电抗大,因此空载电流不大。
变压器一、单项选择题1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2=4∶1,当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时,电流表1的示数是12 mA ,则副线圈中电流表的示数是( )A.3 mA B .48 mA C.零D.与R 阻值有关解析:当导线在平行导轨上匀速运动时,产生的电流是恒定的电流,不会使副线圈的磁通量发生变化,因而副线圈中无感应电流,选项C正确. 答案:C2。
如图是与电源相接的理想变压器,原线圈中的电流是I 1,副线圈中的电流是I 2,当副线圈中的负载电阻变小时下列说法正确的是( ) A.I 2变小,I 1变小 ﻩ B .I 2变小,I 1增大 C.I 2增大,I1增大 ﻩD.I 2增大,I 1变小解析:因为匝数不变,所以副线圈电压不变,当电阻变小时,根据公式I 2=错误!知,I2增大,又因为错误!=错误!,错误!未定义书签。
不变,当I2增大时,I 1也增大,所以C正确.答案:C3.如图所示,理想变压器原、副线圈各接一个电阻R 1和R 2,原线圈接220 V交流电源,此时两个电阻上的电压都是10 V,设变压器原、副线圈的匝数比为n ∶1,电阻R 1和R 2消耗的功率之比为k ∶1,则( )A.n =21,k =错误! ﻩB.n =21,k =错误!未定义书签。
C.n =441,k=124ﻩD .n =441,k =错误!解析:原线圈接220 V 的电压,而R 1两端的电压为10 V ,所以理想变压器输入端的电压为U 1=210 V ,输出端的电压为U2=10 V ,根据公式U1U 2=错误!可得n=21,电阻R 1和R 2消耗的功率之比为k ∶1,即错误!未定义书签。
=k1,因为错误!=1,错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,故k =错误!未定义书签。
,A 正确.答案:A4.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数为n 1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin 314t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( ) A.2。
第二章 变压器一、填空:1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V ,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V上,则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。
(增加,减少或不变)2. ★一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ,电压为此变压器的6/5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 。
3. 三相变压器理想并联运行的条件是(1) ,(2) ,(3) 。
4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E= ,U= ,空载电流将 ,空载损耗将 。
5. ★变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。
6. ★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 。
7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
9. ★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 。
10. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。
11. 变压器副边的额定电压指 。
12. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
13. 变压器的结构参数包括 , , , , 。
14. 在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为 。
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 。
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。
18. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。
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,φcos 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。
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 。
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,C:0.16。
4. ★★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)5. 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6. 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7. 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8. 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9. 单相变压器通入正弦激磁电流,二次侧的空载电压波形为 。
A 正弦波B 尖顶波C 平顶波10. ★★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11. ★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12. 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。
13. ★变压器原边匝数增加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%14. 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15. ★变压器铁耗与铜耗相等时效率最大,设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。
A :大于B :小于C :等于16. ★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17. ★★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18. ★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.19. 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20. ★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。
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 。
( )2. 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,因此负载和空载时感应电势1E 为常数 。
( )3. 变压器空载运行时,电源输入的功率只是无功功率 。
( )4. ★变压器频率增加,激磁电抗增加,漏电抗不变。
( )答:错5. ★变压器负载运行时,原边和副边电流标幺值相等 。
( )6. ★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。
( )7. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。
( )8. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。
( )9.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。
()10.不管变压器饱和与否,其参数都是保持不变的。
()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。
()12.★变压器负载成容性,负载增加时,副边电压将降低。
()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。
()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。
()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?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?3.变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成?4.变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么?5.变压器原、副方额定电压的含义是什么?6.★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?7.★变压器的空载电流的性质和作用如何?它与哪些因素有关?8.★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?9.为了得到正弦形的感应电动势,当铁芯饱和和不饱和时,空载电流各呈什么波形,为什么?10.★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?11.变压器空载运行时,原线圈加额定电压,这时原线圈电阻r1很小,为什么空载电流I0不大?如将它接在同电压(仍为额定值)的直流电源上,会如何?12.★★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?13.★★如将铭牌为60Hz的变压器,接到50Hz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?14.变压器铁心中的磁动势,在空载和负载时比较,有哪些不同?15.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?X的影16.★★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σ1X和m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?17. 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?18. ★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)19. ★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?20. ★变压器有载运行时,变比是否改变?21. 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?25. ★励磁电抗m X 的物理意义如何?我们希望变压器的m X 是大还是小好?若用空气心而不用铁心,则m X 是增加还是降低?如果一次绕组匝数增加5%,而其余不变,则m X 将如何变化? 如果一次、二次绕组匝数各增加5%,则m X 将如何变化? 如果铁心截面积增大5%,而其余不变,则m X 将大致如何变化?如果铁心叠装时,硅钢片接缝间存在着较大的气隙,则对m X 有何影响?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126000230N N U U =V ,50N f =Hz 。
原副线圈的电阻及漏抗为Ω=32.41R ,Ω=0063.02R ,Ω=9.81σX ,Ω=013.02σX 。
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''k R ,短路电抗''k X 及阻抗''k Z ;(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(超前)滞后)8.0cos ,(8.0cos ,1cos 222===φφφ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1226.087NN U k U ==Ω=⨯+=+=+=61.80063.0087.2632.42221'21R k R R R R kΩ=⨯+=+=+=75.17013.0087.269.82221'21σσσσX k X X X X k Ω∠=+=+= 12.6473.1975.1761.8j jX R Z k k k(2)折算到低压边的短路阻抗Ω=+=+=01265.00063.0087.2632.42221''R k R R k Ω=+=+=0261.0013.0087.269.82221''σσX k X X kΩ∠=+=+= 12.64029.00261.001265.0''''''j jX R Z k k k (3) 1116.67N N NS A I U == 22434.78NN NS A I U == 1116000359.9316.67N N N U Z I ===Ω 2222300.529434.78N N N U Z I ===Ω 所以 0239.093.35961.81===*N k k Z R R 0493.093.35975.171===*N k k Z X X 0548.093.35973.191===*N k k Z Z Z 0239.0529.001265.02''''===*N k k Z R R 0493.0529.00261.02''''===*N k k Z X X0548.0529.0029.02''''===*N k kZ Z Z (4 ) 短路电压百分值 %39.2%1000239.0%100=⨯=⨯=*K kr R u%93.4%1000493.0%100=⨯=⨯=*K kx X u%48.5%1000548.0%100=⨯=⨯=*K k Z u(5)当满载,功率因数1cos 2=φ时变压器的电压变化率%39.2)010239.0(%100)sin cos (2*2*=+⨯=⨯+=∆φφk k X R u当8.0cos 2=φ滞后时,6.0sin 2=φ%100)sin cos (2*2*⨯+=∆φφk k X R u%87.4%100)6.00493.08.00239.0(=⨯⨯+⨯=当8.0cos 2=φ超前时,6.02-=φsis%100)sin cos (2*2*⨯+=∆φφk k X R u%046.1%100)6.00493.08.00239.0(-=⨯⨯-⨯=对于电压变化率,当1cos 2=φ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。