第二章变压器答案Word格式.docx
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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
C,F
6.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;
负载时激磁电流太大;
D:
不同联接组号的变压器变比不同。
B
7.三相变压器的变比是指———之比。
原副边相电势B:
原副边线电势C:
原副边线电压
8.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。
A变大B变小
B,B
9.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。
10.一台单相变压器额定电压为220/110V。
Y/y-12接法,在高压侧作短路实验,测得的短路阻抗标幺值为0.06,若在低压侧作短路实验,测得短路阻抗标幺值为。
0.06,B:
0.03,
C:
0.12,D:
0.24。
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。
()
对
2.变压器空载运行时,电源输入的功率只是无功功率。
错
3.变压器空载和负载时的损耗是一样的。
4.变压器的变比可看作是额定线电压之比。
5.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。
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?
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im,产生励磁磁动势fm,在铁芯中产生交变主磁通φm,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e1和e2,且有
、
显然,由于原副边匝数不等,即N1≠N2,原副边的感应电动势也就不等,即e1≠e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1、U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2,但频率相等。
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?
由
可知
,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U1≈E1,U2≈E2,因此
,当U1不变时,若N1减少,则每匝电压
增大,所以
将增大。
或者根据
,若N1减小,则
增大,又
,故U2增大。
3.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?
要从电网取得功率,有功功率供给变压器本身功率损耗,即铁心损耗和绕组铜耗,它转化成热能散发到周围介质中;
无功功率为主磁场和漏磁场储能。
小负荷用户使用大容量变压器时,在经济技术两方面都不合理。
对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流较大,而负荷小,电流负载分量小,使电网功率因数降低,输送有功功率能力下降,对用户来说,投资增大,空载损耗也较大,变压器效率低。
4.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?
因为存在感应电动势E1,根据电动势方程:
可知,尽管
很小,但由于励磁阻抗
很大,所以
不大.如果接直流电源,由于磁通恒定不变,绕组中不感应电动势,即
,
,因此电压全部降在电阻上,即有
,因为
很小,所以电流很大。
5.变压器铁心中的磁动势,在空载和负载时比较,有哪些不同?
空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势
,负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势,即
也就是
。
6.一台
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)
因是直流电,变压器无自感和感应电势,所以加压后压降全由电阻产生,因而电流很大,为
如副边开路或短路,对原边电流均无影响,因为
不变。
7.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?
误接后由
知,磁通增加近一倍,使激磁电流增加很多(饱和时大于一倍)。
此时变压器处于过饱和状态,副边电压440V左右,绕组铜耗增加很多,使效率降低、过热,绝缘可能被击穿等现象发生。
8.变压器有载运行时,变比是否改变?
变压器的变比
,不论空载还是有载,其匝数比是不会改变的。
不过在测量变压比时,应在空载时测出原、副边电压
和
计算出来的
值更准确。
有载时测副边电压
较
相差较大,
值就不准确。
9.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?
答;
变压器的额定容量一定时,视在功率
一定,功率因数
由负载而定。
当
较低时,变压器输出的有功功率小,无功功率大,当负载的功率因数高,例如全部带照明负载,则
,变压器输出的全部是有功功率。
五、计算
1.一台单相变压器,
,空载及短路实验的结果如下:
实验名称
电压(V)
电流(A)
功率(W)
电源加在
空载
6300
10.1
5000
低压边
短路
3240
15.15
14000
高压边
试计算:
(1)折算到高压边的参数(实际值及标么值),假定
(2)画出折算到高压边的T型等效电路;
(3)计算短路电压的百分值及其二分量;
(4)满载及
滞后时的电压变化率及效率;
(5)最大效率。
解:
(1)空载实验可以得到折算到高压边的参数
,而k=60/6.3=9.524
所以
根据短路实验得到折算到低压边的参数
所以
(2)折算到高压的T型等效电路
(3)
(4)电压变化率
此时,
而
故
则
(5)达到最大效率时,
所以
2.一台三相变压器,原、副方额定电压
-11连接,匝电压为14.189V,副方额定电流
试求
(1)原副方线圈匝数;
(2)原线圈电流及额定容量;
(3)变压器运行在额定容量且功率因数为
、0.9(超前)和0.85(滞后)三种情况下的负载功率。
(1)原方
副方
(2)额定容量
(3)因
所以当
时
1000W
1000×
0.9=900w
0.85=850w
3.一台单相变压器50kVA、7200/480V、60Hz。
其空载和短路实验数据如下
480
5.2
245
157
7
615
试求:
(1)短路参数及其标么值;
(2)空载和满载时的铜耗和铁耗;
(3)额定负载电流、功率因数
滞后时的电压变化率、副边电压及效率。
(注:
电压变化率按近似公式计算)
(1)短路参数
其阻抗基值
(2)空载时铁耗
;
铜耗
满载铜耗
铁耗
(3)额定负载电流时
根据电压变化率近似公式
得
此时副方电压
w