第二章 变压器习题解剖
变压器习题及详解答案.docx
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。
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。
高中物理人教版选修3-2课后训练:5.4 变压器 Word版含解析
高中物理人教版选修3-2课后训练:5.4 变压器 Word版含解析第五章第4节一、选择题1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( ) A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案 C解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。
2.对理想变压器作出的判断正确的是( ) A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗B.低压线圈匝数少、电流小、导线细 C.高压线圈匝数多、电流大、导线细 D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗答案 D解析电压高的匝数多,电流小,用细线。
电压低的,匝数少,电流大,用粗线。
3.(多选)理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、P2,关于它们之间的关系,下列说法中正确的是( )A.I1由I2决定 C.P1由P2决定答案 ACn2解析对理想变压器的电流关系可写成I1=I2,原线圈中的电流与副线圈中的电流成n1正比,所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定;功率关系为:负载用多少,原线圈端就输入多少,因此选项A、C正确。
4.一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流。
已知两个线圈的B.U2与负载有关 D.以上说法都不正确匝数比为40∶1,则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )A.5 A,250 V,50 kW B.5 A,10 kV,50 kW C.200 A,250 V,50 kW D.200 A,10kV,2×103 kW 答案 A解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1,副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2,原、副线圈匝数分别为n1、n2。
变压器习题答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版变压器习题答案第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、填空题1.变压器是一种能变换_交流__电压,而____频率___不变的静止电气设备。
2.变压器的种类很多,按相数分,可分为单相和三相变压器;按冷却方式分,可分为__油浸_风冷式、自冷式和__干式___变压器。
3.电力系统中使用的电力变压器,可分为__升压__变压器、___降压____变压器和__配电_____变压器。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1.在电路中所需的各种直流电,可以通过变压器来获得。
(× )2.变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
(× )三、简答题1.为什么要高压送电?在传输功率一定时,升高输电电压就可以降低输电电流,这样就可以减小输电线路上的损耗。
2.变压器能改变直流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出,原边或电源将会烧毁。
为什么?接直流电源时,铁芯中产生稳恒磁场,原、副边都不会产生感生电动势。
课题二变压器的结构与冷却方式一、填空题1.变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。
接电源的绕组称为____一次侧___;接负载的绕组称为__二次侧____。
也可按绕组所接电压高低分为___高压绕组____和___低压绕组____。
按绕组绕制的方式不同,可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。
’2.变压器的铁心常用__硅钢片_____叠装而成,因线圈位置不同,可分为___芯式____和__壳式___两大类。
3.气体继电器装在____油枕___ 与___油箱____之间的管道中,当变压器发生故障时,气体继电器就会过热而使油分解产生气体。
4.绝缘套管穿过___油箱盖____,将油箱中变压器绕组的___输入、输出线____从箱内引到箱外与__电网_____相接。
5.绝缘套管由外部的__瓷套_____和中间的___导电杆____组成。
对它的要求主要是____绝缘性能___和____密封性能___要好。
变压器习题与解答
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。
电机学第2章变压器的基本理论思考题与习题参考答案
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。
变压器练习题及答案解析
1.(2011年济南高二检测)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是( )A .穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B .穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C .原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D .正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1解析:选BD.对理想变压器,B 选项认为无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比;D 选项可以认为忽略热损耗,故输入功率等于输出功率.2.(2011年包头高二检测)理想变压器正常工作时,若增加接在副线圈两端的负载,则( )A .副线圈中电流增大B .副线圈输出的电功率减小C .原线圈中电流不变D .原线圈输入的电功率增大解析:选AD.由于U 1、U 2不变,负载增加,用电器的总电阻减小,由I 2=U 2R知I 2增大,A 对C 错.由P =UI 解得P 2=U 2I 2,所以P 2增大,P 1增大,B 错D 对.3.如图5-4-9所示为理想变压器.原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈n 2=50匝,n 3=100 匝,L 1是“6 V 2 W”的小灯泡.L 2是“12 V 4 W”的小灯泡,当n 1接上交变电压时,L 1、L 2都正常发光,那么原线圈中的电流为( )图5-4-9A AA A解析:选出=2 W +4 W =6 W ,由P 入=P 出,得I 1U 1=6 W ,又U 1U 2=n 1n 2,所以U 1=n 1n 2U 2=100050×6 V =120 V ,所以I 1=6120 A =120A .故正确答案为C. 4.如图5-4-10所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻为R .开始时,开关S 断开.当S 接通时,以下说法中正确的是( )图5-4-10A .副线圈两端M 、N 的输出电压减小B .副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C .通过灯泡L 1的电流减小D .原线圈中的电流增大解析:选BCD.由于输入电压不变,所以当S 接通时,理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变.并联灯泡L 2,总电阻变小,由欧姆定律知,流过R 的电流增大,电阻上的电压U R =IR 增大.副线圈输出电流增大,根据输入功率等于输出功率I 1U 1=I 2U 2得,I 2增大,原线圈输入电流I 1也增大.U MN 不变,U R 变大,所以U L1变小,流过灯泡L 1的电流减小.5.如图5-4-11所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V 的市电上,向额定电压为×104 V 的霓虹灯供电,使它正常发光,为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA`时,熔丝就熔断.图5-4-11(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10 mA 时,变压器的输入功率是多大?解析:(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有U 1I 1=U 2I 2,当I 2=12 mA 时,I 1即为熔断电流,代入数据得I 1= A.(2)设副线圈中的电流为I ′2=10 mA 时,变压器的输入功率为P 1,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有P 1=I ′2U 2,代入数据,得P 1=180 W.答案:(1) A (2)180 W一、选择题1.对理想变压器可作出的判断是( )A .高压线圈匝数多、电流大、导线粗B .低压线圈匝数少、电流小、导线细C .高压线圈匝数多、电流大、导线细D .低压线圈匝数少、电流大、导线粗解析:选D.由变压规律U 1U 2=n 1n 2高压线圈匝数多,由变流规律I 1I 2=n 2n 1,匝数多的电流小,导线细;匝数少的电流大,导线粗,故选D.2.一台理想变压器的副线圈有100 匝,输出电压为10 V ,则铁芯中磁通量的变化率的最大值为( )A .10 Wb/sB . Wb/sC . Wb/sD . Wb/s解析:选C.由E =n ·ΔΦΔt知 ΔΦΔt =1n E m =1100×10 2 Wb/s = Wb/s. 3.(2010年高考重庆卷)一输入电压为220 V ,输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏.为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈.如图5-4-12所示,然后将原线圈接到220 V 交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V ,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )图5-4-12A .1100,360B .1100,180C .2200,180D .2200,360解析:选B.对新绕线圈的理想变压器,根据变压比公式得n 1=n 3U 1U 3=5×2201=1100,同理,变压器烧坏前,n 2=n 1U 2U 1=1100×36220=180,B 正确. 4.如图5-4-13所示,MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨,N 、Q 接理想变压器,理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ,导轨上垂直放置一金属棒ab .今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场,则下列说法中正确的是(I R 、I c 均为有效值)( )图5-4-13A .若ab 棒匀速运动,则I R ≠ 0,I c =0B .若ab 棒匀速运动,则I R =0,I c =0C .若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动,则I R ≠ 0,I c ≠ 0D .若ab 棒做匀加速运动,则I R ≠ 0,I c =0解析:选匀速切割时产生恒定电动势,原线圈中有稳恒电流,副线圈不产生电磁感应现象,故副线圈电流为零,A 错,B 正确;若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动,原线圈中产生周期性变化的电流,副线圈产生电磁感应现象,副线圈电流不为零,电容器进行充放电,故C 正确;当ab 匀加速运动时,产生的电动势均匀增加,原线圈中电流均匀增加,产生的磁场均匀增强,副线圈中产生稳定的感应电动势,副线圈两端电压不变,因而电容器不会充放电.故D 选项也正确.5.(2011年湛江市模拟)如图5-4-14所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦式交流电源,副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光.则( )图5-4-14A .电流表的示数为32220A B .电源输出功率为1200 WC .电流表的示数为3220A D .原线圈两端电压为11 V解析:选C.副线圈电压U 2=220 V ,电流I 2=P U 2=311 A ,则原线圈两端电压U 1=201×U 2=4 400 V ,电流I 1=120×I 2=3220 A ,所以电流表示数为3220A ,选项A 、D 错误,C 正确.电源输出功率为60 W ,选项B 错误.6.(2011年湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节,如图5-4-15所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,在原线圈上加一电压为U 的交流电,则( )图5-4-15A .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变大B .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变小C .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变大D .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变小解析:选BC.保持Q 的位置不动,副线圈匝数不变,由U 1U 2=n 1n 2知U 2不变,当P 向上滑动时,由I 2=U 2R 0+R 知I 2减小,故电流表的读数变小,B 正确,A 错误;保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,副线圈的匝数增多,由U 1U 2=n 1n 2知,U 2增大,由I 2=U 2R +R 0知I 2增大,故I 1增大,C 正确,D 错误.7.(2011年芜湖高二检测)如图5-4-16,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为U ,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的匝数比n 1∶n 2和电源电压U 1分别为( )图5-4-16A .1∶2 2UB .1∶2 4UC .2∶1 4UD .2∶1 2U解析:选C.设灯泡正常发光时的电流为I ,则I 1=I ,I 2=2I .由n 1n 2=I 2I 1得n 1n 2=21.由U 1′U 2=n 1n 2得U 1′=n 1n 2U 2=2U .故U 1=4U ,C 正确. 8.如图5-4-17甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,下列说法中正确的是( )图5-4-17A .线圈匝数n 1<n 2,n 3<n 4B .线圈匝数n 1>n 2,n 3<n 4C .甲图中的电表是电压表,输出端不可以短路D .乙图中的电表是电流表,输出端不可以断路解析:选BCD.甲图中原线圈并联在电路中,应为电压互感器,为降压变压器,n 1>n 2,甲图中的电表为电压表;乙图中原线圈串联在电路中,为电流互感器,是升压变压器,n 3<n 4,乙图中电表为电流表,故选项B 、C 、D 正确.9.(2009年高考四川卷)如图5-4-18甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R 1=20 Ω,R 2=30 Ω,C 为电容器.已知通过R 1的正弦式交流电如图乙所示,则( )图5-4-18A .交流电的频率为 HzB .原线圈输入电压的最大值为200 2 VC .电阻R 2的电功率约为 WD .通过R 3的电流始终为零解析:选C.由图象可知该交流电的周期为 s ,所以频率为50 Hz ,A 错误;因为变压器输出电压最大值为20×1 V=20 V ,所以变压器原线圈电压的最大值为20×10 V=200 V ,B 错误;R 2的功率P 2=U 2R 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫202302W = W ,C 正确;因为电容器可以通过交流电,所以电阻R 3中的电流不是始终为零,D 错误.二、非选择题10.如图5-4-19所示,自耦变压器输入端A 、B 接交流电源,其电压有效值U AB =100 V ,R 0=40 Ω,当滑动片处于线圈中点位置时,C 、D 两端电压的有效值U CD 为________V ,通过电阻R 0的电流有效值为________A.图5-4-19解析:当滑片处于线圈中点时由变压比公式得,U CD =2U AB =200 V ,通过R 0的电流I =U CD /R 0=5 A.答案:200 511.黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备,它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.图5-4-20如图5-4-20是高压电网的工作电路,高压电网是利用变压器将有效值为220 V 的交流电压变成高压,高压电网相邻两极间距离为 cm ,已知空气在常温常压下的击穿电压为6220 V/cm ,为防止空气被击穿而造成短路,变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少?解析:电网两极间电场可看做匀强电场U m =E m d由题意,空气被击穿时E m =6220 V/cm 由理想变压器电压关系U 1m U m =n 1n 2由峰值与有效值关系U 1m =2U 1由以上各式:得n 1n 2=110. 所以次、初级线圈匝数比不得超过10∶1.答案:10∶112.如图5-4-21所示理想变压器输入的交流电压U 1=220 V ,有两组副线圈,其中n 2=36匝,标有“6 V 9 W”、“12 V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光,求:图5-4-21(1)原线圈的匝数n 1和另一副线圈的匝数n 3;(2)原线圈中电流I 1.解析:(1)由于两灯泡均正常发光,所以有U 2=6 V ,U 3=12 V根据原、副线圈电压与匝数的关系,由U 1U 2=n 1n 2,U 2U 3=n 2n 3得 n 1=U 1U 2n 2=2206×36=1320(匝), n 3=U 3U 2n 2=126×36=72(匝). (2)由于P 入=P 出,P 出=P 2+P 3,所以P 入=P 2+P 3, 即I 1U 1=P 2+P 3,则I 1=P 2+P 3U 1=9+12220A≈ A. 答案:(1)1320匝72匝 (2) A。
高二物理选修3-2--变压器练习题-(绝密)
1 / 3高二变压器练习题1.如图所示,在图甲中是两根不平行导轨,图乙中是两根平行导轨,其他物理条件都相同,金属棒MN 都在导轨上向右匀速平动,在棒的运动过程中,将观察到 A.两个小电珠都发光,只是亮度不同B.两个小电珠都不发光C.L 2发光,L 1不发光D.L 1发光,L 2不发光2、.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比不变,副线圈上接有电阻不为零的负载,在原线圈上输入不变的电压U1,以下不.正确的是 A .U1∶U2=N1∶N2B .I1∶I2=N2∶N1 C .当I2减小时,I1增大D .当I2减小时,I1减小3、一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 随时间t 的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则A.流过电阻的最大电流是20VB.与电阻并联的电压表的示数是141 VC. 变压器的输入功率是1×103 WD. 在交变电流变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2×103 J 4、用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理如图7所示,可简化为如下物理问题:在理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻R ,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S 闭合时,以下说法正确的是( )A .R 两端的电压增大B .原线圈输入功率减小C .副线圈输出电压减小D .原线圈中电流减小5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u -t 图象。
原、副线圈匝数比 n 1 :n 2=10 :1,串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A ,则 A .变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB .变压器输出端所接电压表的示数为222VC .变压器输出端交变电流的频率为50HzD .变压器的输出功率为2202W6.右图8所示变压器的n 1∶n 2=3∶1,次级接3个 相同的灯泡均能正常发光,初级线圈串有一个相同的灯泡那么A .灯L 也正常发光 B .灯L 比另3个暗 C .灯L 将会烧毁 D .不能确定 7、钳形电流表的外形和结构如图(a )所示。
高中物理选修3-2-变压器
变压器知识元变压器的构造和原理知识讲解变压器的原理1.变压器的结构和特点(1)结构:主要由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
.铁芯的作用:使绝大部分磁感线集中在铁芯内部,提高变压器的效率。
原线圈:也叫初级线圈,其匝数用n1表示副线圈:也叫次级线圈,其匝数用n2表示输入电压:U1输出电压:U2(2)特点:原线圈与交流电源相连,副线圈与负载相连。
2.变压器的工作原理及变压规律(1)互感现象交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场,交变磁场在副线圈中产生感应电动势,当副线圈两端连接负载并闭合时,副线圈中有电流产生,它在铁芯中产生交变磁通量,这个交变磁通量也穿过原线圈,在原线圈中产生互相感应的现象。
(2)工作原理电磁感应是变压器的工作原理,即互感现象是变压器工作的基础。
(3)能量转换由于这种互感现象,原、副线圈虽然不相连,电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为:原线圈电能磁场能副线圈电能。
变压器的种类几种常见的变压器(1)自耦变压器:又称为调压变压器,自耦变压器,它只有一个线圈,把全部线圈作为原线圈或副线圈,线圈的一部分作为副线圈或原线圈。
由此自耦变压器可以降压,也可以升压,变压器的基本规律对自耦变压器均适用。
(2)电压互感器:用来把高电压变成低电压或者用来测量交流高电压,使用时,把原线圈与被测电路并联。
如图甲所示,原线圈并联在高压电路中,副线圈接电压表。
互感器将高电压变为低电压,通过电压表测低电压,结合匝数比可计算出高压电路的电压。
(3)电流互感器:用来把大电流变成小电流或者测量交流大电流,使用时,把原线圈与被测电路串联。
如图乙所示,原线圈串联在待测高电流电路中,副线圈接电流表。
互感器将大电流变为小电流,通过电流表测出小电流,结合匝数比可计算出高电流电路中的电流。
理想变压器的规律1.理想变压器理想变压器是实际变压器的近似。
理想变压器有三个特点:(1)铁芯封闭性好,无漏磁现象,即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样,每匝线圈中所产生感应电动势相等。
最新第二章 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。
变压器知识习题及问题详解
变压器知识习题及问题详解-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII变压器知识习题及答案一、填空题1、油浸式电力变压器一般是由铁芯、绕组、()绝缘套管和冷却系统五大部分组成。
2、变压器油起着散热和()的作用。
3、将连接组别为y , dl 的三相变压器改接为Y, Yno。
如果一次侧的额定电电压不变,则二次侧的额定电压为原来的√3倍,其容量不变。
4、变压器空载运行时,由于()很小,铜损近似为零。
5、变压器空载运行时的主磁通与额定运行时主磁通相同,所以变压压器的空载损耗似等于()损耗。
6、变压器运行中温度最高的部位是(),温度最低的是变压器油。
7、当变压器负载系数为()时,其效率最高。
8、变压器绕组损耗分为基本损耗和附加损耗,其中基本损耗耗是()。
9、一台油浸自冷式变压器,当周围围空气温度为 32℃时,其上层油温为I 60°'C ,则上层油的温升为()。
10.变压器空载电流的无功分量很大,而()分量很小,因此变压器空载运行行时的功率因素很低。
11.变压器空载试验的目的是测量()损耗和空载电流。
12、变压器并列运行的目的是:()和提高供电可靠性。
13、变压器的相电压变比等于原边、副边绕组的()之比。
14、变压器过负荷时的声音是()。
15、变压器呼吸器中的硅胶受潮后,其颜色变为()。
16、电力变压器的交流耐压试验,是考核变压器的()绝缘。
17、测定电力变压器的变压比,一般采用的试验仪器是()。
18、常用的电压互感器在运行时相当于一个空载运行的降压变压器,它的二次电压基本上等于二次()。
19、电压互感器按其工作原理可分为()原理和电容分压原理。
20、电流互感器二次侧的额定电流一般为()安培,电压互感器二次侧的电压一般为()伏,这样,可使测量仪表标准化。
二、选择题1、并列运行变压器的变压比不宜超过()。
A、 2:1 B:3:1 C:4:1 D:5:12、变压器轻瓦斯保护正确的说法是()。
变压器习题集-答案解析
第一单元变压器的分类、结构和原理课题一 变压器的分类和用途一、 填空题1 .变压器是一种能变换 _交流 __电压,而频率—不变的静止电气设备。
2 •变压器的种类很多,按相数分,可分为单相和三相变压器;按冷却方式分,可分为 油浸_风冷式、自冷式和__干式—变压器。
3 •电力系统中使用的电力变压器,可分为_____ 变压器。
二、 判断题(在括号内打“V”或打“X”1.在电路中所需的各种直流电,可以通过变压器来获得。
2 •变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
(X )三、 简答题1 •为什么要高压送电?在传输功率一定时,升高输电电压就可以降低输电电流, 耗。
2 •变压器能改变直流电压吗 ?不能 如果接上直流电压会发生什么现象 ? 副边无输出,原边或电源将会烧毁。
为什么?接直流电源时,铁芯中产生稳恒磁场,原、副边都不会产生感生电动势。
课题二变压器的结构与冷却方式5 .绝缘套管由外部的瓷套和中间的绝缘性能 禾n ______ 密圭寸性能 要好。
二、 判断题(在括号内打“2”或打“X”)1•同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层,一般低压绕组在外层, 高压绕组在内层。
(X )2 •热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好,其磁导率高而损耗小。
(X )3.储油柜也称油枕,主要用于保护铁心和绕组不受潮,还有绝缘和散热的作用。
(4 •芯式铁心是指线圈包着铁心,其结构简单、装配容易、省导线,适用于大容量、高电 压。
(V )降压变压器和配电升压变压器、(X )这样就可以减小输电线路上的损一、 填空题1 .变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。
接电源的绕组称为一次侧—;接负载的绕组称为 ,二次侧__ 。
也可按绕组所接电压高低分为 ―高压绕组 和— 低压绕组__ 。
按绕组绕制的方式不同,可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。
'2 .变压器的铁心常用 硅钢片叠装而成,因线圈位置不同,可分为芯式 ______ 和壳式_ 两大类。
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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 kΩ∠=+=+= 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 k Ω∠=+=+= 12.64029.00261.001265.0''''''j jX R Z k k k (3) 1116.67N N NS A I U == 22434.78NN N S A I U ==1116000359.9316.67N N N U Z I ===Ω 2222300.529434.78NN 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。