变压器习题

第9章变压器习题一、填空题：1．把磁力线所通过的闭合路径称为。2．变压器是根据原理而工作的，变压器可以变换、变换和变换。主体结构有和两大部分，其中构成它的磁路部分；构成它的电路部分。3．互感器的二次绕组电路不允许开路；互感器的二次绕组电路不允许短路。变压器不能作为安全变压器使用。4．变压器一次、二次绕组电压和一次、二次绕组线圈匝数成比。一次、二次绕组的电流与一次、二次绕组的匝数成关系。5．电流互感器二次侧的额定电流为A，电压互感器二次侧的额定电压一般为V。6．自耦变压器的一次侧和二次侧既有的联系又有的联系。7．在3300伏的交流电源中，接入降压变压器，二次绕组电压为220伏，若一次绕组为2100匝，则变压器的变压比为，二次绕组的匝数为。8．铁磁材料具有、和三大性能。9．根据磁滞回线的形状，可把铁磁材料分成、和三类．10．铁磁材料在磁化过程中，它的磁感应强度B的变化外磁场H的变化，这一现象称为磁滞。11．变压器额定电压是指变压器空载时，各绕组端电压的保证值，对三相变压器指的是电压。12．变压器一、二次绕组电压的有效值的比值叫。二、选择题：1．互感器式钳表是由()和带整流装置的磁电系表头组成。A.电流互感器B.电压互感器C.分流器2．变压器的负载为感性负载时，随着负载的增大二次绕组电压将（）。A．上升B．下降C．不变D．可能上升．也可能下降3．变压器一次、二次绕组的电流和一次、二次绕组匝数（）。A．成正比B．成反比C．无关D．可能成正比，也可能成反比4．一台变压器U1=220V,N1=100匝,N2=50匝，则U2=()V。A．110B．440C．220D．505．变压器的额定容量Sn表示（）。A．输入的视在功率B．输出的视在功率C．输入的有功功率D．输出的有功功率6．交流铁心线圈的主磁通与电源电压（）。A．成正比B．成反比C．无关D．相等7．变压器的变比K1时,变压器为()。A．升压变压器B．降压变压器C．升压降压变压器D．电流互感器8．变压器二次绕组负载增加时，变压器的铁耗（）。A．增大B．减少C．不变D．可能增加也可能减少9．硬磁材料在反复磁化过程中（）。A.容易饱和B.难以去磁C.容易去磁10、一个理想的变压器，将一次绕组增加一倍，且所加电压不变，若负载不变，则二次侧绕组电流的变化情况是（）。A.减少一半B.增加一半C.不变11、变压器降压使用时，能输出较大的（）。A.电流B.电能C.电压12、电力变压器多属于（）变压器。A.强迫水冷式B.油浸自冷式C.风冷式13、变压器的两个绕组，导线较粗的一个绕组是（）的绕组。A.电压低电流大B.电压低电流小C.电压高电流小14、为了降低变压器铁心中的（），叠片间要相互绝缘。A.无功损耗B.涡流损耗C.空载损耗15、变压器二次侧开路时，经过一次绕组的电流称为（）。A.空载电流B.负载电流C.输入电流三、判断题：1．电流互感器．电压互感器使用时，二次侧电路不允许开路。（）2．变压器工作时，电压较高的绕组通过的电流较小，而电压较低的绕组通过的电流较大。（）3．电流互感器二次绕组的额定电流常设计为5安。（）4．变压器是一种将交流电压升压或降低，并且保持其频率不变的静止的电气设备。（）5．铁磁材料能够被磁化的原因是其内部有磁畴存在。（）6．磁饱和是指材料中磁畴的方向都随外磁场转向外磁场的方向。（）7．利用硅钢片制成铁心，只是为了减小磁阻，而与涡流损耗和磁滞损耗无关。（）8．磁通Φ与产生磁通的励磁电流I总是成正比。（）四、简答题：1．一台额定频率为50Hz的变压器，能否用于25Hz的交流电路中，为什么？2.一台变压器U1N/U2N＝220/110V，如果将二次绕组接到220V电源上，会出现什么后果？为什么？3．变压器能不能变换直流电压?为什么?如果把变压器一次边接到额定电压的直流电源上，会产生什么后果?4．变压器铁心起什么作用?5．试分析电力变压器实现能量传递的原理?6．在远距离输送电能的过程中为什么要采用高压输送?7．变压器有什么用途?8．变压器负载时引起二次绕组端电压变化的原因是什么?9．变压器空载运行时，一次绕组加交流额定电压，这时一次绕组的电阻R1很小，为什么空载电流I0却不大?10．当变压器一次绕组加额定电压，一次绕组的匝数减少时，空载电流、铁损，二次绕组空载时的电压变比将如何变化?五、计算题：1．一台220/36V的行灯变压器，已知一次绕组匝数N1=1100匝，试求二次线圈匝数?若在二次侧接一盏36V、100W的白炽灯，则一次电流为多少?2．额定容量SN=2KVA的单相变压器，一次绕组．二次绕组的额定电压分别为U1N=220V．U1N=110V，求一次绕组．二次绕组的电流值。3．有一台额定容量为AkV50．额定电压为V220V/3300的变压器。一次绕组为6000匝。试求：①低压绕组的匝数；②一次边与二次绕组的额定电流；③当一次边保持额定电压不变．二次绕组达到额定电流．输出功率kW39．功率因数8.0cos时的二次绕组端电压2U。4．有一台额定容量为AkV2．电压为V110V/380的单相变压器。试求：①一次．二次绕组的额定电流；②若负载为V110．W15的灯泡时，问在满载运行时可接多少盏?③若改接V110．W15．8.0cos的小型电动机，问满载运行时可接几台?5．一台单相变压器如图所示，已知一次边电压220V，N1=1000匝，要求二次绕组空载时输出电压分别是110V和44V，问两二次绕组的匝数N2和N3应为多少?6．一台三相变压器，原边为Y形联接、副边为Δ形联接，SN=5000kVA,U1N/U2N=10kV/6kV,求原、副边的额定电流I1N、I2N。7．为了求出铁心线圈的铁损，先将它接在直流电源上，从而测得线圈的电阻为75.1；然后接在交流电源上，测得电压U=120V，功率P=70W，电流I=2A，试求铁损和线圈的功率因数。8．图所示的是电源变压器，一次绕组有550匝，接220V电压，副绕组有两个：一个电压36V,负载36W；一个电压12V，负载24W。两个都是纯电阻负载。试求一次边电流I1和两个副绕组的匝数。9．一台单相变压器，SN=50kVA,U1N/U2N=10kV/400V,求一次、二次绕组的额定电流I1N．I2N。10．一台三相变压器，一次边为Y形联接。二次绕组为Δ形联接，SN=5000kVA,U1N/U2N=10kV/6kV,求一次、二次绕组的额定电流I1N．I2N。11．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的，如果变压器的一次线圈是1100匝，副绕组是多少匝?用这台变压器给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?12．一台三相变压器，一次二次绕组都为Y形联接，SN=5600kVA,U1N/U2N=10/6.3KV,P0=6800W,PK=18000W,求：变压器额定运行，cosφ2=0.8(滞后)时的效率η第9章变压器答案一、填空题：1.磁路2.电磁感应、电压、电流、阻抗、铁心、绕组、铁心、绕组3.电流、电压、自耦4.正、反比5.5、1006.磁、电7.15、1408.高导磁性、磁饱和性、磁滞性9.软磁、硬磁、矩磁10.滞后于11.线12.变压比二、选择题：1.A2.B3.B4.A5.A6.A7.B8.C9.B10.A11.A12.B13.A14.B15.A三、判断题：1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.×四、简答题：1.答：不能用于25Hz的交流电路中。据U1=4.44fΦmN1，当U和N1不变时，f减少，Φm将增加，如果将额定频率为50Hz的变压器，用于25Hz的交流电路中，主磁通将增加为2Φm，由于变压器磁路的饱和，励磁电流I0将大大增加，变压器铁损将大大增加，变压器不能正常工作，发热，长时间接入将使变压器损坏。2.答：变压器励磁电流I0大大增加，铁损大大增加，发热，长时间接入将使变压器损坏。据U2=4.44fΦmN2,当f和N2不变时，如果使U2=220V，主磁通将增加为正常运行时的二倍即2Φm，由于变压器磁路的饱和，励磁电流I0将大大增加，铁损大大增加，发热，长时间接入将使变压器损坏。3.答：变压器不能变换直流电压。?如果把变压器一次边接到额定电压的直流电源上，将在变压器原边产生很大的电流，烧毁变压器。变压器接直流电源时，在铁心中产生恒定的磁通，根据法拉第电磁感应定律，绕组中将不会产生感应电势，加在原边的额定电压全部由绕组电阻的压降来平衡即U1N=I1R1，则111RUIN，因为R1很小，所以I1很大。4.答：变压器的铁心通常由厚度为0.35mm或0.5mm两面涂有绝缘漆的高导磁性硅钢片叠装而成，由铁心构成变压器的高效磁路。5.答：据012211iNiNiN，当负载增加时，i2和N2i2将增大，为保持铁心中磁通不变，一次侧必需产生一个电流由它产生的磁通来抵消二次电流和磁通势对主磁通的影响。因此，一次电流i1实质上由两部分组成，一部分（i0）用来产生主磁通，另一部分用来抵消二次磁通势的影响。前者i0不变，后者随二次电流的增减而增减，所以当负载电流增加时，一次电流也就随之增加，从而实现了能量的传递。6.答：在远距离输电中，当输送功率一定时，输电电压越高，则电流越小，输电导线截面、线路的能量及电压损失也越小，因此在远距离输送电能的过程中要采用高压输送。7.答：在电力系统中实现电能的变换、输送、分配。在电子线路中作为电源变压器，耦合电路，传送信号，实现阻抗匹配等。8.答：负载阻抗值的变化和负载性质的变化。9.答：当原线圈加交流额定电压时，在原线圈中将产生交变磁通，根据法拉第电磁感应定律，原线圈中将会产生交变感应电势，加在原边的额定电压由绕组电阻的压降和原线圈中产生的交变感应电势来平衡，由于有交变感应电势的存在，虽然原线圈的电阻R1很小，但空载电流I0并不大。10.答：据U1=4.44fΦmN1，N1减少时，Φm增加，空载电流增加，铁损增加，电压变比减小。五、计算题：1.解：N1=180匝，一次电流为：0.455（A）。2.解：一次绕组的电流值为9.1（A），二次绕组的电流值为18.2（A）。3.解：①根据变压器的额定电压可知2121NNUUNN，则低压绕组的匝数为匝400330060002201122NNUNUN②由NNNNNIUIUS1122可得A15.1533001050311NNNUSIA27.2272201050322NNNUSI③由cos22IUP得V5.2148.027.2271039cos3222NIPU4.解：①由NNNNNIUIUS1122得A26.5380102311NNNUSIA18.18110102322NNNUSI②每盏灯泡的额定电流为A136.011015LLLUPI则在满载运行时可带的灯泡数为盏133136.018.182LNIIN③若为小型电动机，其每台额定电流为A17.08.011015cosLLLUPI则在满载运行时，可带电动机的台数为台10617.018.182LNIIN5.解：N2=500匝N3=200匝6.解：据：NNNNNIUIUS112233得：AUSIAUSINNNNNN12.4811063105000368.288101031050003332233117.解：线圈的铜损WRIPCu775.1222线圈的铁损WPPPCuFe63770线圈的功率因数29.0212070cosUIP8.解：先求两个副绕组的匝数：匝30550220121133NUUN匝90550220361122NUUN再求两个副绕组的电流：AUPI13636222AUPI21224233一次边电流：AINNINNI273.025503015509013321219.解：根据NNNNNIUIUS1122得:AUS