第5章變壓器思考題

分析與思考5.1.(2)恒定(直流)電流通過電路時會在電阻中產(chǎn)生功率損耗，恒定磁通通過磁路時會不會產(chǎn)生功率損耗？5.2.(1)額定電壓一定的交流鐵心線圈能否施加大小相同的直流電壓？5.2.(2)教材中圖5.2.1所示交流鐵心線圈，電壓的有效值不變，而將鐵心的平均長度增加一倍。試問鐵心中的主磁通最大值Φm是否變化（分析時可忽略線圈的漏阻抗）？5.1.(1)磁路的結(jié)構(gòu)一定，磁路的磁阻是否一定即磁路的磁阻是否是線性的？《第5章變壓器》思考題下一頁5.4.(1)在求變壓器的電壓比時，為什么一般都用空載時一、二次繞組電壓之比來計算？5.4.(2)為什么說變壓器一、二次繞組電流與匝數(shù)成反比，只有在滿載和接近滿載時才成立？空載時為什么不成立？5.4.(3)滿載時變壓器的電流等于額定電流，這是的二次側(cè)電壓是否也等于額定電壓？5.4.(4)阻抗變換的公式即式（5.4.11）是在忽略什么因素的條件下得到的？5.2.(3)兩個匝數(shù)相同（N1=N2）的鐵心線圈分別接到電壓相等（U1=U2）而頻率不同（f1＞f2）的兩個交流電源上時，試分析兩個線圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相對大小（分析時可忽略線圈的漏阻抗）。上一頁下一頁返回《第5章變壓器》思考題5.5.(1)上述三繞組變壓器，若中壓繞組不接負(fù)載，僅由低壓繞組向外供電，輸出視在功率可否超過其繞組容量50V·A？為什么？5.5.(2)上述三繞組變壓器，若中、低壓繞組的視在功率分別為80V·A和40V·A，都未超過各自的繞組容量，這種情況是否可以？為什么？5.4.(5)例5.4.4中的變壓器，當(dāng)負(fù)載變化使得變壓器的電流為額定電流的0.8倍時，其鐵損耗PFe和銅損耗PCu應(yīng)為下述幾種情況總的哪一種？(a)PFe和PCu均不變；(b)PFe=300×0.8W、PCu=400×0.8W

；(c)PFe=300×0.8W、PCu不變；(d)PFe不變、PCu=400W×0.82W

；(e)pFe不變、pCu=400×0.8W。上一頁下一頁返回《第5章變壓器》思考題5.7.(1)為了判斷圖5.7.3所示變壓器實物中一次側(cè)兩個線圈的極性，可以將這兩個線圈的任意兩端串聯(lián)后，在二次側(cè)加一個不超過其額定值的電壓，如果測得一次側(cè)兩串聯(lián)線圈的總電壓為兩個線圈電壓之和，則說明現(xiàn)在是異極性端串聯(lián)；如果測得的總電壓為兩個線圈電壓之差，則說明是同極性端串聯(lián)。試說明此方法的原理。5.6.(1)三相變壓器一、二次繞組的匝數(shù)比為分別求該變壓器在Y,y、Y,d、D,d和D,y聯(lián)結(jié)時一、二次繞組的線電壓的比例。N1N2=10。返回上一頁下一頁《第5章變壓器》思考題分析與思考解答5.1.(1)磁路的結(jié)構(gòu)一定，磁路的磁阻是否一定即磁路的磁阻是否是線性的？【答】磁路的結(jié)構(gòu)一定（即尺寸、形狀和材料一定）時，磁路的磁通并不一定。因為磁性材料的磁導(dǎo)率μ不是常數(shù)（B與H不是正比關(guān)系），即磁路的磁阻是非線性的。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.1.(2)恒定(直流)電流通過電路時會在電阻中產(chǎn)生功率損耗，恒定磁通通過磁路時會不會產(chǎn)生功率損耗？【答】恒定的磁通通過磁路時，不會在磁路中產(chǎn)生功率損耗，即直流磁路中沒有鐵損耗。這是因為鐵心損耗包括渦流損耗和磁滯損耗，其中渦流損耗是由交流磁場在鐵心中感應(yīng)出的渦流而產(chǎn)生的功率損耗，而磁滯損耗是因為鐵心被反復(fù)磁化時的磁滯現(xiàn)象而引起的功率損耗。由于恒定磁通既不會在鐵心中產(chǎn)生渦流又不會使鐵心交變磁化，所以恒定磁通通過磁路時不會產(chǎn)生功率損耗。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.2.(1)額定電壓一定的交流鐵心線圈能否施加大小相同的直流電壓？【答】如果給交流鐵心線圈施加了與交流電壓大小相等的直流電壓會把線圈燒毀。這是因為交流鐵心線圈上施加的交流電壓絕大部分被感應(yīng)電動勢所平衡（U≈E），漏阻抗上的電壓很小，因而勵磁電流很小。如果是施加同樣大小的直流電壓，由于線圈中沒有感應(yīng)電動勢與之平衡，全部電壓降落在線圈本身的電阻上，該電阻值是很小的，因此將會產(chǎn)生很大的直流勵磁電流，使線圈燒毀。如果系統(tǒng)有過流保護(hù)裝置，此時保護(hù)裝置將動作跳閘。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.2.(2)教材中圖5.2.1所示交流鐵心線圈，電壓的有效值不變，而將鐵心的平均長度增加一倍。試問鐵心中的主磁通最大值Φm是否變化（分析時可忽略線圈的漏阻抗）？【答】增加交流鐵心的長度是不會改變鐵心中的主磁通最大值Φm的。因為在忽略漏阻抗時，即Φm的與磁路的幾何尺寸無關(guān)。如果是直流鐵心線圈，磁路（鐵心）的長度增加一倍，在相同的磁通勢作用下，由于磁阻增加了，主磁通就要減小。U4.44fNΦm=返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.2.(3)兩個匝數(shù)相同（N1=N2）的鐵心線圈分別接到電壓相等（U1=U2）而頻率不同（f1＞f2）的兩個交流電源上時，試分析兩個線圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相對大?。ǚ治鰰r可忽略線圈的漏阻抗）【答】根據(jù)得知Φ1m＜Φ2m。U4.44fNΦm=返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.4.(1)在求變壓器的電壓比時，為什么一般都用空載時一、二次繞組電壓之比來計算？【答】因為變壓器的電壓比等于一、二次繞組感應(yīng)電動勢之比，也即匝數(shù)之比：空載時：U1≈E1，E2=U20=U2N，而負(fù)載時：U1≈E1，E2≈U2，顯然用空載時一、二次繞組電壓之比來計算電壓比精確度較高。=N1N2E1E2k=返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.4.(2)為什么說變壓器一、二次繞組電流與匝數(shù)成反比，只有在滿載和接近滿載時才成立？空載時為什么不成立？【答】因為空載時二次繞組的電流I2等于零，因此不存在電流比的關(guān)系。而在滿載和接近滿載時，一、二次繞組的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空載電流，在磁通勢平衡方程中，忽略空載電流時才得到一、二次繞組電流與匝數(shù)成反比，即這一關(guān)系。==N2N1I1I21k返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.4.(3)滿載時變壓器的電流等于額定電流，這是的二次側(cè)電壓是否也等于額定電壓？【答】滿載時變壓器的二次側(cè)電壓U2不等于額定電壓U2N。因為變壓器的二次側(cè)額定電壓U2定義為空載電壓（一次側(cè)為額定電壓時）U20的，即U2N=U20=E2。變壓器滿載（I2=I2N）時，，因而U2≠U2N。U2=E2－

Z2I2返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.4.(4)阻抗變換的公式即式（5.4.11）是在忽略什么因素的條件下得到的？【答】阻抗變換的公式是在忽略一、二次繞組的漏阻抗和空載電流時，把變壓器當(dāng)作理想變壓器的情況下得到的。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.4.(5)例5.4.4中的變壓器，當(dāng)負(fù)載變化使得變壓器的電流為額定電流的0.8倍時，其鐵損耗PFe和銅損耗PCu應(yīng)為下述幾種情況總的哪一種？(a)PFe和PCu均不變；(b)PFe=300×0.8W、PCu=400×0.8W

；(c)PFe=300×0.8W、PCu不變；(d)PFe不變、PCu=400W×0.82W

；(e)pFe不變、pCu=400×0.8W。【答】因為鐵損耗是與負(fù)載大小無關(guān)的不變損耗，銅損耗是正比于電流平方的可變損耗，因此，當(dāng)變壓器的電流為額定電流的0.8倍時，(d)的答案是正確的。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.5.(1)上述三繞組變壓器，若中壓繞組不接負(fù)載，僅由低壓繞組向外供電，輸出視在功率可否超過其繞組容量50V·A？為什么？【答】不能。因為繞組自己的容量就限制了它最大輸出的視在功率。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.5.(2)上述三繞組變壓器，若中、低壓繞組的視在功率分別為80V·A和40V·A，都未超過各自的繞組容量，這種情況是否可以？為什么？【答】一般來說不可以。因為這時高壓繞阻的視在功率可能超過了其容量。返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.6.(1)三相變壓器一、二次繞組的匝數(shù)比為分別求該變壓器在Y,y、Y,d、D,d和D,y接法時一、二次繞組的線電壓的比例?！敬稹縔,y接法時：Y,d接法時：D,d接法時：D,y接法時：N1N2=10。√3U1p√3U2p===10U1lU2l√3N1√3N2√3U1pU2p===10√3U1lU2l√3N1N2U1pU2p===10U1lU2lN1N2U1p√3U2p===10√3U1lU2lN1√3N2返回分析與思考題集上一題下一題《第5章變壓器》思考題5.7.(1)為了判斷圖5.7.3所示變壓器實物中一次側(cè)兩個線圈的極性，可以將這兩個線圈的任意兩端串聯(lián)后，在二次側(cè)加一個不超過其額定值的電壓，如果測得一次側(cè)兩串聯(lián)線圈的總電壓為兩個線圈電壓之和，則說明現(xiàn)在是異極性端串聯(lián)；如果測得的總電壓為兩個線圈電壓之差，則說明