第6章 磁路与变压器
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第六章磁路及变压器
1、磁性材料中，软磁材料磁滞回线较窄，可用来制造电机、变压器的铁心；
永磁材料具有较大矫顽磁力，一般用来制造永久磁铁；矩磁材料具有较小矫顽磁力和较大剩磁，可用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。
2、变压器中，除线圈电阻R上有功率损失即所谓铜损耗外，处于交变磁化下的铁心也有功率损耗即铁损耗。
3、磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性三大主要磁性能。
4、现有一变压器要实现阻抗匹配，今在二次绕组接有8Ω电阻一只，要求从一次绕组看其等效电阻是800Ω，则变压器的变压比k＝ 10 。
5、有一台变压器，其变比Ｋ=20，若该台变压器二次绕组接上2Ω电阻，则从一次绕组上得到的等效电阻为 800Ω。
6、一次侧接交流电源的变压器空载时的损耗基本上是铜损耗。
7、已知变压器的
1100
N=，
210
N=。
当负载阻抗为5Ω时，折算到初级回路的阻抗为 500 Ω。
8、在交流铁心线圈中，线圈电阻上的功率损耗称为铜损耗，处于交变磁化下的铁心中的功率损耗称为铁损耗。
9、下图所示的电路中，若电源电压u的有效值为100V，频率f=50Hz，线圈匝数为200，在不考虑线圈内阻和漏磁的情况下，铁心中的磁通最大值Φm = 2.25×10-3Wb ；若电压的有效值、频率、线圈匝数保持不变，在铁心上开一个气缝,则此时铁心中的磁通最大值将不变，线圈中的励磁电流将增大。
+ -u N
Φm
10、磁性材料的磁滞性是指磁感应强度的变化滞后于磁场强度变化的性质。
11、使用电流互感器时，二次绕组电路不允许开路。
12、电磁铁衔铁会引起噪声，容易引起触点损坏，为消除此现象，可在磁极部分端面套上分磁环。
二、选择题
1、一台单相变压器，其额定电压为N U 1/N U 2=10/0.4kV,额定电流为
N N I I 21/=25/62.5kV,则变压器的额定容量为 B kVA 。
A.10
B.250
C.6250
D.4
2.将一个空心线圈接到交流电源上，通过线圈的电流和线圈消耗的功率分别为
1I 、1P ，然后在保持交流电源不变的情况下，在这个线圈中插入铁心，通过线圈
的电流和线圈消耗的功率分别为2I 、2P ，则1I 、1P 和2I 、2P 的大小关系为(A)。
A. 1212,I I P P >>
B. 1212,I I P P ><
C. 1212,I I P P <<
D. 1212,I I P P <>
3、单相变压器一次绕组额定电压为220V ，电压比K=6，则空载时二次绕组的额定电压U 20以及当二次绕组电流I 2为3A 时的一次电流I 1分别是：（ C ）
A. U 20=1320V ，I 1=18A
B. U 20=1320V ，I 1=0.5A
C. U 20=36.7V ，I 1=18A
D. U 20=36.7V ，I 1=0.5A 4、变压器对 D 的变换不起作用
A.电压
B.电流
C.阻抗
D.功率
5、变压器是通过 A 磁通来起作用的
A.主
B.一次绕组漏
C.二次绕组漏
D.以上皆是
6、下列不是磁导率μ的国际单位制单位为( D )
A ．亨/米
B ．欧秒/米
C ．伏秒/安米
D ．韦伯/米
三、计算题
1、有一台单相照明变压器，容量为10kV.A ，电压为3300/220V 。
今欲在二次绕组接上60W/220V 的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接多少个？并求一、二次绕组的额定电流。
31010166.660
n ⨯== 可以接166个白炽灯
11 3.03N N N S I A U =
≈ 2245.5N N N
S
I A U =≈ 2、有一台单相变压器，已知其额定容量S N =10KVA ，一次、二次绕组的额定电压为3300/220V ，试（1）计算一次、二次绕组的额定电流； （2）若在二次绕组上接40W 220V ，功率因数为0.5的日光灯，要求变压器工作于额定状态，这种日光灯能接多少个？
(1)1122N N N N N S U I U I ==
3111010 3.03()3300
N N
N S I A U ⨯∴=== 322101045.5()220
N N
N S I A U ⨯=== (2)日光灯的视在功率为
40
80()cos 0.5
P S V A ϕ=
==⋅ 可接日光灯个数为
3101012580
N S n S ⨯===(个)
3、机床照明电源电压36V ，是把220V 的电压降压后得到的，如果变压器的一次绕组是1100匝，二次绕组是多少匝？用其给40W 的电灯供电，如果不考虑变压器本身的损耗，一次、二次绕组的电流各是多少？
220
6.1136
K =
= 21100
180N K
== 240
1.1136
I A =
= 12/0.18I I K A == 4、某变压器有两组一次绕组，每组额定电压为110V ，匝数为440匝，二次绕组的匝数为80匝，频率f=50Hz 。
求：(1)一次绕组串联使用，一次绕组加上额定电压时，变压器的变比、二次绕组输出电压及磁通Φm ；(2)一次绕组并联使用，
一次绕组加上额定电压时，变压器的变比、二次绕组输出电压及磁通Φm 。
(1) 2440
1180
K ⨯=
= 1221102011
U U V K ⨯=
== 220
0.001134.44 4.44502440m E Wb fN Φ=
==⨯⨯⨯
(2) 440
5.580
K =
= 12110205.5
U U V K =
== 110
1.134.44 4.4450440
m E mWb fN Φ=
==⨯⨯
5、对于下图，如果铁心用23D 硅钢片迭成，截面积Fe S ＝412.2510-⨯㎡,铁心的平均长度Fe
l
＝0.4m ，，空气隙30.510δ-=⨯m ，线圈的匝数为600匝，试求产生
磁通φ＝41110-⨯韦时所需的励磁势和励磁电流。
11
0.912.25
Fe Fe
B T S φ
=
=
= 根据D 23硅钢片磁化曲线查出 306/Fe H A m =
在铁心内部的磁位降 3060.4122.4Fe Fe Fe F H l A =⨯=⨯= 在空气隙处 0.9a Fe B B T ==
所以 5
7
0.97.1510/410
a
a B H A m μπ-=
=
=⨯⨯ 537.15100.510357.5a a F H A δ-=⨯=⨯⨯⨯= 励磁势 122.4357.5479.9Fe a F F F A =+=+= 励磁电流 476.90.799600
F I A W =
== 6、变压器一次绕组接600V ，60Hz 电源，1N =1200，2N =240，计算二次绕组额定电压及主磁通的最大值。
22112406001201200
N U U V N =⨯
=⨯= 1600
1.884.44 4.44601200
m E mWb fN Φ=
==⨯⨯
7、如图，将L R =8Ω的扬声器接在输出变压器的二次绕组，已知1N =300，2N =100，信号源电动势E=6V ，内阻0R =100Ω，试求信号源输出的功率。
R 0R L
+
E —
2
300'72100L R R ⎛⎫
=⨯=Ω ⎪⎝⎭
2
67287.610072P mW ⎛⎫
=⨯= ⎪+⎝⎭
8.一阻抗变压器，一次绕组1N 匝，二次绕组有一抽头将二次绕组分为2N 匝和3N 匝两部分，二次绕组总计2N +3N 匝。
若负载阻抗为3.5Ω，则接在3N 两端；若
负载阻抗为8Ω，则接在2N +3N 两端。
为使两者反映到一次绕组去的阻抗相等，试计算两部分二次绕组的匝数比2N /3N
2
2
113233.58N N N N N ⎛⎫⎛⎫
⨯=⨯ ⎪ ⎪
+⎝⎭⎝⎭ 22381 3.5N N ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
2
30.5N N =。
