重庆大学电机学第1次课堂测验(含参考答案)

重庆大学 电机学（1） 课堂测验

2011 ~2012 学年 第 一 学期

考试方式： 测验日期：2011.11.23 测验时间： 45 分钟

一、

单项选择题（每小题2分，共20分）

1．若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 A 。 A ．增加； B ．减小； C ．基本不变。

2．磁滞回线 C 、剩磁 、矫顽力 的铁磁材料，称为软磁材料。 A ．宽、大、小； B ．宽、小、大； C ．窄、小、小； D ．窄、大、小。

3．硅钢片越厚，其铁心损耗 A 。

A ．越大；

B ．越小；

C ．不变。

4．Yd 接线的三相变压器，U IN 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器

的变比为 A 。 A ； B ．1N 2N U U ； C ．1N

2N

U ； D ．2N 1N U U 。

5．一台变比为k 的变压器，从一次侧测得的激磁阻抗为Z m ，那么从二次侧

测量到的激磁阻抗应为 D 。

A ．Z m ；

B ．k 2

Z m ； C ．Z m ／k ； D ．Z m /k 2

。

6．变比k=2的变压器，空载损耗250W （从低压侧测得），短路损耗1000W

（从高压侧测得），则变压器效率最大时负载电流的标幺值为 C 。

A ．2；

B ．1；

C ．0.5；

D ．0.25。

7．联接组号不同的变压器不能并联运行，其原因是 B 。 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.变比不同。

8．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比 D 。

A ．与短路阻抗成正比；

B ．与短路阻抗成反比；

C ．与短路阻抗的标幺值成正比；

D ．与短路阻抗的标幺值成反比。 9．当变压器运行效率最高时，其不变损耗 C 可变损耗。 A ．大于； B ．小于； C ．等于； D ．不确定。

10．三相变压器Yd9中的组别号9表示低压侧线电压超前高压侧对应线电压

A 或D 角。

A ．90°；

B ．270°；

C ．-90°；

D ．-270°。

二、 填空题（每空1分，共20分）

1. 在铁心线圈中通入直流电，使铁心工作在饱和点附近。随着电流的增加，铁心中的磁场强度 增加 ，铁心的饱和程度 增加 ，铁心的磁导率 减小 ,铁心的磁阻 增大。（填增加、减小或不变）

2．在直流磁路中，当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，则电流 不变 ，磁通 减小 ，电感 减小 。

3．变压器一次绕组感应电动势的有效值与 f 、 N 1

和

Φm 成正比。

4．激磁电流的大小与波形取决与 主磁通大小 和磁化曲线的形状。若主磁通为正弦波，当磁路不饱和时，磁化电流为 正弦 波；当磁路饱和时，磁化电流为 尖顶 波。

学院 电气工程学院 专业、班 年级 学号 姓名

公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊

封

线

密

5．变压器的激磁阻抗Z m =R m +jX m 是表征 铁心磁化性能和 铁心损耗 的一个综合参数。

6．一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz 、6/5倍额定电压的电网上

运行，此时变压器磁路饱和程度 不变 ，激磁电流 不变 ，激磁电抗 增大 ，漏电抗 增大 。（填增大、减少或不变）。

三、 简答题（每题12分，共24分）

1．(1) 写出变压器的基本方程式（电压、磁动势、变比等）；

(2) 画出变压器的T 型等效电路，并标明各参数。 答案见教材。

2．画出联接组别为Yd11的三相变压器电压相量图和绕组联接图。 答案见教材。

四、 计算题（共36分）

一台三相变压器，S N =5600kV A ，U 1N /U 2N =10/6.3kV ，Yd11接法。在低压侧加额定电压U 2N 作空载试验，测得，P 0=6720W ，I 0=8.2A ；在高压侧作短路试验，短路电流I k = I 1N ，P k =17920W ，U k =550V 。试求：

(1)用标么值表示的激磁参数和短路参数（20分）；

(2)cos 0.92φ=（滞后）时的最大效率（10分）；

(3)电压变化率U ∆最大时的功率因数cos 2φ和U ∆值（6分）。

解：先求出一相的物理量

1110

323.35N

N I Φ===（A ）

15773.67()N U V Φ== 2 6.3N U kV Φ=

2296.3()N I A Φ==

=

6720

3

02240()P W Φ=

=

0 4.73()I A Φ=

== 1792035973.33()K P W Φ== 1323.35()K N I I A ΦΦ==

317.55()k U V Φ

===

125773.6763000.916N N U U k ΦΦ=== 115773.67323.3517.856()N N U b I Z Φ

Φ===Ω 3

20' 6.3104.73

1331.92()N U m I Z Φ

Φ

⨯===Ω

0220'22404.73100.12()

m P I R ΦΦ

=

==Ω

'1328.64m X ===Ω

折算到高压侧：

2'20.9161331.921117.6()m m Z k Z ==⨯=Ω

*1117.6

17.85662.59m m Z Z Z σ=== 20.916100.1284()m R =⨯=Ω *8417.856 4.7m R == 20.9161328.641114.8()m X =⨯=Ω '

1114.817.85662.43m X ==

短路参数：

317.55

323.35

0.982()k k U k I Z ΦΦ==

=Ω *0.982

17.8560.055k Z ==

25973.33323.3520.057k k P k I

R ΦΦ

=

== *0.057

17.8560.0032k R ==

*

0.0549k X ==

(2) *

2I =

即*2

02kN P I P =时效率最大

=0.06124

*202*2*2

2202max cos 1kN

N kN

P I P I

S P I P ϕη+++=-367200.0612417920

0.061245600

100.967200.0612417920

+⨯⨯⨯⨯++⨯=35623.2217319.68002981.16105623.22

199.6⨯⨯⨯=-= （3）*21I = 2

**22sin cos 0d U

k k d R X ϕ

ϕϕ∆=-+= ∴*

*0.054920.0032

17.156k k

X R tg ϕ=

=

= 286.66ϕ=。（感性）2cos 0.0583ϕ=(滞后)

max 0.00320.05830.0549sin86.660.055U ∆=⨯+⨯=