变压器与铁心线圈计算题(自学题)

变压器与铁心线圈计算题

1. 有 一 音 频 变 压 器，原 边 连 接 一 个 信 号 源，其 U S = 8.5 V ，内 阻 R 0 = 72 Ω，变 压 器 副 边 接 扬 声 器，其 电 阻 R L = 8 Ω 。求：(1) 扬 声 器 获 得 最 大 功 率 时 的 变 压 器 变 比 和 最 大 功 率 值；(2) 扬 声 器 直 接 接 入 信 号 源 获 得 的 功 率。

(1) 获 得 最 大 功 率 时：

'==R R L

072Ω

K R R =

'

=L L 3

P U R R R max S

L L W =+'

'=(

).020251

(2)P U R R R =+=(

).S

L

L W 02009

2. 有 一 容 量 为 10 kV A 的 单 相 变 压 器，电 压 为 3 300 / 220 V ，变 压 器 在 额 定 状 态 下 运 行。 求：(1) 原、副 边 额 定 电 流；

(2) 副 边 可 接 60 W ，220 V 的 白 炽 灯 多 少 盏？

(3) 副 边 若 改 接 40 W ，220 V ，功 率 因 数λ=044. 的 日 光 灯，可 接 多 少 盏 ( 镇 流 器 损 耗 不 计 )？变 压 器 输 出 功 率 多 少 ？

(1)

I 1100003300303=

= A . I 210000

2204546== A .

(2)n ===1000601667167 .&盏

(3)ηλ==S 40

110盏

P S ==λ4400 W

3. 有 一 台 10 kVA ，10 000 / 230 V 的 单 相 变 压 器，如 果 在 原 边 绕 组 的 两 端 加 额 定 电 压， 在 额 定 负 载 时，测 得 副 边 电 压 为 220 V 。求：

(1) 该 变 压 器 原、副 边 的 额 定 电 流； (2) 电 压 调 整 率。

(1)I S U 111N A =

= I S U 22

4348N A ==. (2)∆U U U U %%.%=-⨯=202

20

10043

4. 某 三 相 变 压 器，原 边 绕 组 每 相 匝 数 N 1 = 2 080 匝，副 边 绕 组 每 相 匝 数 N 2 = 80 匝，如 果 原 边 绕 组 端 加 线 电 压 U 1 = 6 000 V 。求：

(1) 在 Y / Y 接 法 时，副 边 绕 组 端 的 线 电 压 和 相 电 压； (2) 在 Y / ∆ 接 法 时，副 边 绕 组 端 的 线 电 压 和 相 电 压。

(1)K N N =

=1

2

26 U U K

l l

21230== V

U U l

223

133P V ==

(2)U 13468P V =

U U K

21133P P V == U U l 22133==P V

5. 一 个 铸 钢 制 成 的 均 匀 螺 线 环，已 知 其 截 面 积 A =2 cm 2

，平 均 长 度 l = 40 cm ，线 圈 匝 数 N = 800 匝，要 求 磁 通 Φ = 2 ⨯ 10－4 Wb ，铸 钢 材 料 的 B －H 曲 线 数 据 见 下 表。求 线 圈 中 的 电 流 l 。

B A

=

= T Φ

1 查 铸 钢 B －H 曲 线 数 据 表， 当 B =1 T 时，H = 920 A/m

H l I N = I H l

N

=

= A 046.

6. 有 一 线 圈，其 匝 数 N = 1 000，绕 在 由 铸 钢 制 成 的 闭 合 铁 心 上，铁 心 的 截 面 积

A Fe = 20 cm 2

，铁 心 的 平 均 长 度 l Fe = 50 cm ，铸 钢 材 料 的 B －H 曲 线 数 据 见 下 表。如 要 在 铁 心 中 产 生 磁 通 Φ = 0.002 Wb 。求：

(1) 磁 路 不 含 气 隙，线 圈 应 通 入 多 大 的 直 流 电 流；

(2) 若 磁 路 含 有 一 长 度 为 δ = 0.2 cm 的 空 气 隙( 与 铁 心 柱 垂 直 ) 由 于 空 气 隙 较 短，磁 通 的 边 缘 扩 散 可 忽 略 不 计，线 圈 通 入 的 直 流 电 流 有 多 大

( 已 知 μπ07

410=⨯-H /m )。

(1) B A =

T F e

Φ

=1

查 铸 钢 B －H 曲 线 数 据 表 当 B = 1 T 时：H = 920 A/m

I H l N

=

= A F e

046.

(2) 空 气：H B 000 A /m ==⨯=⨯-μπ1410

81075

H 0 A δ=⨯⨯⨯=⨯-81002101610523

..

铸 钢：H l A F e =460 I H H l N

=+=0 F e

A δ206.

7. 图示电路，两个线圈绕在同一个磁路上，N1 = 3 000匝，R1 = 30 Ω，N2 = 4 000匝，

R2 = 40 Ω, 两个线圈串联或并联接到U= 115 V的直流电源上，已知两个线圈的磁动势方向一致。求两种连接方式下磁路的总磁动势，并在图上标出磁通Φ的方向。

2，3 连接串联F I N N

U

R R

N N

m

A =+=

+

+=

()()

12

12

12

11500

1.3、

2.4 连接并联F I N I N U

R

N

U

R

N

m

A =+=+=

1122

1

1

2

2

23000

磁通方向如图所示

8. 图示电路，N1与N2两个线圈反向绕在同一个磁路上，其中N1 = 300匝，R1 = 30 Ω，N2 = 400匝，R2 = 40 Ω，两个线圈串联或并联接到U = 105 V的直流电源上。

求两种连接方式下磁路的总磁动势，并在图上标出磁通Φ方向。

2、3 连接串联F I N N

U

R R

N N

m

A =-=

+

-=-()()

12

12

12

150

1.3、

2.4 连接并联F I N I N U

R

N

U

R

N

m =-=-= 1122

1

1

2

2

磁通方向如图所示