磁路和变压器课堂测验题(含参考答案)

重庆大学试卷磁路与变压器第1页共4页重庆大学电机学（1）磁路与变压器课堂测验2012~2013学年第一学期考试方式：测验日期：2012.10.31测验时间：45分钟题号一二三四五六七八九十总分得分一、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C。A．减小；B．基本不变；C．增加。2．变压器其它条件不变，若一次侧匝数增加10%，则D。A．X1σ与Xm均增加为原来的1.1倍；B．X1σ与Xm均增加为原来的1.21倍；C．X1σ增加为原来的1.21倍，Xm的增加程度不到原来的1.21倍；D．X1σ增加到原来的1.21倍，Xm的增加程度超过原来的1.21倍。3．Dy接线的三相变压器，UIN、U2N分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为A。A．1N2N3UU；B．1N2NUU；C．1N2NU3U；D．2N1NUU。4．设变压器绕的变比为k，若把原边向副边归算，则以下说法正确的是B。A．不允许；B．原边电流的归算值为1'1kII；C．原边电压的归算值为1'1kUU；D．原边漏阻抗的归算值为12'1ZkZ。5．额定电压为220/110V的单相变压器，设短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω，负载阻抗为0.06+j0.12Ω。则从原边看进去的总阻抗为C。A．0.13+j0.29Ω；B．0.025+j0.08Ω；C．0.25+j0.53Ω；D．0.07+j0.17Ω。6．联结组号和阻抗电压标幺值相等，但变比不等的两台变压器并列运行后，C。A．只在一次绕组中产生环流；B．只在二次绕组中产生环流；C．一、二次绕组中都产生环流。7．两台容量不同、变比和联结组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比C。A．与短路阻抗成反比；B．与短路阻抗成正比；C．与短路阻抗的标幺值成反比；D．与短路阻抗的标幺值成正比。8．一台带感性负载(φ20°)的变压器，在频率与一次侧电压不变的情况下，当负载电流增加时，其主磁通B。A．稍有增加；B．稍有减少；C．增加很多；D．减少很多。9．额定电压为10000/400V的三相电力变压器负载运行时，若副边电压为410伏，则负载的性质是C。A．阻性；B．感性；C．容性。10．一台单相变压器，从低压侧测得的空载损耗为360W，从高压侧测得的短路损耗为1000W，则效率最大时负载电流的标幺值为C。A．2.778；B．1.667；C．0.6；D．0.36。二、填空题（每空2分，共32分）1．在铁心线圈中通入直流电，使铁心工作在饱和点附近。随着电流的减小，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、拒绝作弊封线密重庆大学试卷磁路与变压器第2页共4页铁心中的磁场强度减小，铁心的饱和程度减小，铁心的磁导率增大,铁心的磁阻减小。（填增加、减小或不变）2．变压器的激磁阻抗Zm=Rm+jXm是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数。3．为了获得变压器等效电路参数而进行的两个实验分别是空载实验和短路实验。前者测得损耗主要为铁心损耗，后者测得损耗主要为绕组铜耗。4．理想变压器并联运行应满足的条件是各变压器的额定电压和变比相等、各变压器的连接组号相同、各变压器的短路阻抗标幺值相等，阻抗角相同。5．一台额定频率为60Hz的电力变压器接于50Hz、5/6倍额定电压的电网上运行，此时变压器的激磁电流不变。（填增大、减少或不变）。6．当变压器中主磁通为正弦波时，若磁路不饱和，则所需磁化电流的波形为正弦波；若磁路饱和，则所需磁化电流的波形为尖顶波。三、简答题（共18分）1．画出变压器的近似Γ型等效电路（注意不是T等效电路），标明各参数，写出其对应基本方程式，并画出相量图。（10分）解：（3分）11221212''''mmkmUEEIZUUIZIII，其中1212mmmkkkkkRRRXXXZRjXZRjX’’（3分）（4分）2．画出联接组别为Yd3的三相变压器电压相量图和绕组联接图。（8分）解：解法1：,,解法2：重庆大学试卷磁路与变压器第3页共4页,,（相量图4分，绕组联接图4分）四、计算题（共30分）在单相变压器的T型等效电路中，已知以下参数：一次侧电压的标幺值01*1U，激磁阻抗的标幺值*mZ=3.2+j32，一次侧漏阻抗的标幺值*1Z=0.006+j0.04，二次侧漏阻抗的标幺值*2Z=0.004+j0.03，负载阻抗的标幺值*LZ=0.8+j0.6。*1.U*1X*1R*mR*mX*2X*2R**12..EE*.mI*1.I*2.I*LZ*2.U试求：（1）一次侧电流的标幺值*1I（3分）；（2）二次侧电流的标幺值-*2I（3分）；（3）激磁电流的标幺值*mI（3分）；（4）二次侧电压的标幺值-*2U（3分）；（5）电压调整率U（3分）；（6）一次侧铜耗的标幺值*1Cup（3分）；（7）二次侧铜耗的标幺值*2Cup（3分）；（8）铁耗的标幺值*Fep（3分）；（9）变压器输入功率的标幺值*1P（2分）；（10）变压器输出功率的标幺值*2P（2分）；（11）变压器的效率η（2分）。解：（1）从一次侧端口看进去的等效阻抗标幺值为：*****12ZZZ||(ZZ)0.006j0.04+(3.2j32)||(0.004j0.03+0.8+j0.6)=0.7785+j0.6738eqmL**11*°Z10.971340.880.7785+j0.6738..eqUI******212°°2Z/(ZZZ)0.971340.88(3.2j32)/(4.004j32.63)0.7321j0.60560.9501140.4..mmLII（）*2°0.950139.6.I***123*******1223°°°°°30.971340.880.9501140.42.31810j0.030080.0301785.59(ZZ)/(ZZZ)0.971340.88(0.804j0.63)/(4.004j32.63)2.20810j0.030100.0301885.80.....mmLmLIIIII（）或者重庆大学试卷磁路与变压器第4页共4页***22°°4Z(0.9501140.4)(0.8j0.6)=-0.9490+j0.04525=0.9500177.27..LUI（）*2°0.95002.73.U***222*****2122122°°5*(cossin)=*[+cos++sin]0.9501(0.01cos36.87+0.07sin36.87)=4.75%kkUIRXIRRXX（）（）（）2为二次侧电压相量超前电流相量的角度。可以从（4），（2）所得到的二次侧电压，电流相量的幅角做差得到。也可以通过负载阻抗得到：*2*°arctan()0.6arctan()0.836.87LLXR2022*2110.95005%NUUUUU或者（推荐采用第二种方法）**2*2311160.97130.0065.660510cupIR（）**2*2322270.95010.0043.610810cupIR（）**2*2380.030173.22.916610FemmpIR（）***1111°9cos10.9713cos40.88=0.7343UI（）P1为一次侧电压相量超前电流相量的角度。可以从已知条件和（1）所得到的一次侧电压，电流相量的幅角做差得到。也可以从（1）得到的等效阻抗得到：*1*°arctan()0.6738arctan()0.778540.88eqeqXR***2222°10cos0.95000.9501cos(36.87)=0.7221UI（）P**21*****1121333(11)P/P0.7221/0.734398.34%(P)/P(0.73435.6605103.6108102.916610)/0.734398.34%cucuFeppp或