变压器和异步电动机自测题教材

1、变压器和异步电动机自测题 1、变压器的主要作用是将某一等级的交流 （电压 ） 变换成另一等级的 交流 （电压 ） 2、变压器一次电势和二次电势之比等于 （ 一次侧匝数 ） 和（ 二次侧 匝数 ） 3、电力变压器中的变压器油主要起 （ 绝缘 ） 、（ 冷却 ） 和（ 灭 弧 ） 作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压 （ 变比 ） 的装置，以 便达到调节副边 （ 电压 ） 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的（ 线 ） 电压和 （ 线 ） 6、变压器空载时的损耗主要是由于 （ 铁芯 ） 的磁化所引起的 （ 磁 滞 ） 和（ 涡流 ） 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路

2、试验。为了便于试验 和安全，变压器的空载试验一般在 （ 低压侧 ） 加压；短路试验一般在 （ 高压侧 ） 8、变压器铁芯饱和程度愈高， 其励磁电抗 Xm就愈 （ 小 ） 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时， 其电势（ 或电压） 应（ 乘以 变比 ） 、电流应 （除以变比 ） 、电阻 （或电抗 ）应（ 乘以变比的平 方） 10、三相组式变压器各相磁路 （彼此无关 ） ，三相芯式变压器各相磁路 （ 彼此相关 ） 。 11、三相变压器组不能采用 （ Y/Y ） 连接方法，而三相芯式变压器可 以采用。 12、变压器并联运行的条件是 （额定电压与变比相等 ） 、（ 连接组别 相同） 、（ 短路阻抗的

3、百分数相等 ） 13、当三相变压器接成星形 （Y） 时，其线电压是相电压的（ 3）倍， 线电流与相电流 （ 相等 ） 。 14、当三相变压器接成三角形 （D） 时，其线电压与相电压 （ 相 等 ） ，线电流是相电流的 （ ） 15、变压器在运行时，当 （不变损耗 ）和（ 可变 ） 损耗相等时，效率 16、有两台变压器，额定电压分别为 10kV0.04kV 和 10.5kV0.4kV ， 两台变压器的变比差值 K 为（ 5% ） ，若其它条件满足并联运行， 根据计算结果，这两台变压器 （ 不能 ） 17、三绕组变压器的额定容量是指（ 最大的线圈容量 : 3I 线 U 线 ） 18、自耦变压器与同

4、容量的两绕组变压器比较，它的空载电流 （ 小 ） 19、自耦变压器适用于一、 二次侧 （ 电压 ） 相差不大的场合， 一般 在设计时，变比 KU（ 小于或等于 2 ） 20、电焊变压器实际上是一台 （特殊 ） 的降压变压器，它的外特性 （ 比较软 ） ，短路电流 （ 不大 ） 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的 （ 平均值 ） ，又称 为 （ 计算容量 ） 22、单相绕组的感应电势与 （ 匝数 ） 、（ 频率 ） 和（ 每极磁通 ） 成正比 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势（ 减 少 ） 的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后， 其合成电势比线圈集中

5、放 置时电势 （ 减少 ） 的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的 （ 谐波电势 ） ，对相电势的大小影响 （ 很小 ） ，主要影响了电势的 （ 波形 ） 26、采用（ 三相浇组 ） 可以消除线电势中的 3 次及其倍数的谐波电 27、当线圈的节距是 （ 4/5 ） 时，可以消除 5 28、采用分布绕组可以 （ 消弱 ） 29、一台 2p8 极电机的圆周的二分之一的电角度是 （ 720 ） 。 30、单相异步电动机的主、 副绕组在空间位置上应相差 （90 ） 电角 度；三相异步电动机的三个对称绕组的首端在空间位置上应相差 （120 ） 31、单相绕组产生的是 （ 脉振磁势 ） 32、三相绕组合

6、成磁势的基波分量是一 （ 旋转 ） 33、合成磁势的幅值是单相脉振磁势幅值的 （3/2 ） 34、合成磁势的转速与绕组中通入的电流频率成 （ 正比 ） ，与 极对数成 （ 反比 ） 35、合成磁势的转向与三相绕组中 （ 通入的电流 ） 36、从广义上讲，异步电动机的转速与电网的频率之间 （ 没有 ） 严 37、三相异步电动机按其转子结构型式分为 （ 鼠笼式 ） 和（ 绕线 式 ） 38、三相异步电动机主要由 （定子 ） 和（ 转子 ） 39、三相鼠笼式异步电动机直接起动时， 起动电流可达到额定电流的 （47 ） 40、三相鼠笼式异步电动机铭牌上标明： “额定电压 380 伏，接法”。 当这台电

7、动机采用星三角换接起动时，定子绕组在起动时接成 （ Y ） ，运行时接成 （ ） 41、三相鼠笼式异步电动机降压起动采用的设备有 （ 串电阻器或电抗 器 ） 、（星三角起动器 ） 和（起动补偿器 ） 42、三相绕线式异步电动机起动时， 为减小起动电流， 增加起动转矩， 须在转子回路中串接 （ 对称电阻 ） 或（ 频敏电阻 ） 43、异步电动机也称为 （ 感应电动机 ） 44、当三相异步电动机的转差率 S 为 0.04 时，电网频率为 50Hz，二 极异步电动机转子的转速为 （2880 ） 45、电动机的额定功率是指 （ 轴上输出的机械功率 ） 46、双鼠笼式异步电动机与普通笼式异步电动机相比，

8、 它的起动转矩 （大 ） ，功率因数 （低） 47、三相异步电动机的调速方法有 （ 变极 ） 、（ 变频 ） 和（ 变转 差率 ） 48、在变极调速中， 若电动机从高速变为低速或者相反， 电动机的转 向将 （改变 ） 49、变频调速对于恒功率和恒转矩负载， 电压与频率的变化之比是 （ 不 同的 ） 。 50、绕线式异步电动机一般采用 （ 在转子电路中串接电阻 ） 的调速方 二、判断题 1、变压器铁芯是由硅钢片叠装而成的闭合磁路，它具有较高的导 2、变压器分接头 3、变压器不论电压分接头在任何位置，所加一次电压不应超过其 额定值的 5%。 4、在变压器中，主磁通若按正弦规律变化，产生的感应电势也

9、是 5、变压器铁芯面积愈大，其空载电流就愈小。 6 7、 8、三相变压器组和三相芯式变压器均可采用 Y，y 9 10 11、采用三相连接方法可以消除相电势的 3 12 13、在三相绕组中， 三角形接法的线电势与相电势相等， 线电流也 与相电流相等。 14、槽距电角 15 16 17 18、三相对称绕组通入三相对称电流时， 其合成磁势的基波是一个 19、三相合成磁势的幅值是单相脉振磁势的 3 20 21、三相异步电动机的转子旋转方向与定子旋转磁场的方向相同。 22、异步电机若转差率在 01 23 24、一台连续工作制的三相异步电动机， 当满载运行时， 运行的时 25、三相鼠笼式异步电动机铭牌标明

10、： “额定电压 380220V，接 线 Y”当电源电压为 380 伏时，这台三相异步电动机可以采用星 26、三相鼠笼式异步电动机采用降压起动的目的是降低起动电流， 27、采用星三角换接起动， 起动电流和起动转矩都减小为直接 起动时的 13 28、三相绕线式异步电动机转子串入频敏变阻器， 实质上是串入一 个随转子电流频率而变化的可变阻抗， 与转子回路串入可变电阻器起 29 30、只要三相异步电动机的端电压按不同规律变化， 变频调速的方 31、三相异步电动机在满载运行时， 若电源电压突然降低到允许范 32 33 34 35 36、三相异步电动机采用熔丝保护时， 当三相异步电动机的电流达 37、在三

11、相异步电动机的电路中， 装设热继电器， 主要是为了对三 38、具有自锁的正转控制线路具有欠压保护和失压保护两种功能 39、热继电器只要按照负载额定电流确定整定值， 就能起到短路保 40、接触器一般用于控制大电流的电路， 继电器一般用于控制小电 三、选择题 1、一台 Y，d11 连接的三相变压器，额定容量 SN630kVA，额定电压 UN1UN2100.4kV ，二次侧的额定电流是 ( D ) A. 21AB.36.4A C.525AD.909A 2、变压器的额定容量是指 ( C ) A. B. C. D. 3、变压器铁芯中的主磁通 按正弦规律变化，绕组中的感应电势 ( C ) 。 A. B.

12、C. D. 4、一台变压器，当铁芯中的饱和程度增加时，励磁电抗 Xm( B ) A. 不变B. 变小 C. D. 5、一台原设计为 50Hz 的电力变压器，运行在 60Hz的电网上，若额 定电压值不变，则空载电流 ( A ) A. 减小B. C. 不变D . 6、变压器在 ( C ) A.额定负载下运行 B. C.轻载运行 D. 11、当线圈的节距 y 1时，其短距系数 (B ) A. 大于 1 B. 小于 1 C. 等于 1 D. 小于或等于 1 12、线圈组产生的电势，集中安放和分布安放时，其 ( D ) 。 A. B. C. D. 14、一台 4 极三相 异步电动机 定子槽数为 24，槽

13、距电角为 ( B ) A. 15 B.30 D.45 C.60 15、要消除 5 次谐波电势，线圈的节距一般取 ( C ) A. 5/6 B. 6/5 C. 4/5 D. 5/4 16、单相异步电动机的主、 副绕组在空间位置上应互差 ( D ) A. 120 B.180 C.60D.90 17、三相绕组在空间位置应互相间隔 ( B ) A. 180 B.120 C.90D.360 18、三相合成磁势的基波幅值为单相脉振磁势基波幅值的 ( D ) A.3 B.2 C. 2/3 D. 3/2 19、改变三相异步电动机转子旋转方向的方法是 ( B ) A. B. C. D. 20、一台三相四极的异步

14、电动机，当电源频率为 50Hz 时，它的旋转 磁场的速度应为 ( C ) A.750r min B.1000r min C.1500r min D.3000r min 21、一台三相四极异步电动机，额定转差率是0.04 ，若电源频率是 50Hz，则电动机的转速为 (B ) A.1450r minB.1440r min C.960r minD.950r min 22、一台三相鼠笼式异步电动机铭牌标明： “额定电压 380 220V， 接法 Y”当电源电压为 380V时，应采用 ( B ) 的起动方式。 A.星 B. C. D. 23、三相异步电动机采用直接起动方式时， 在空载时的起动电流与负 载

15、时的起动电流相比较，应为 ( C ) A. B. C. 24、三相鼠笼式异步电动机采用 Y换接起动，其起动电流和起动 转矩为直接起动的 ( B ) A.1/ 3 B.1/3C. 1/ 2 D.1/2 25、三相鼠笼式异步电动机采用起动补偿器起动， 其起动电流和起动 转矩为直接起动的 ( A ) A.1/K A2 B. 1/KAC.K A D.K 26、线绕式异步电动机在转子绕组中串变阻器起动， )。 A. 起动电流减小 B. C. D. 27、在变频调速时，对于恒转矩负载，电压与频率的变化关系是 A.U1 / f 1 B. f1 /U1 D. C. U 1/f 1 28、三相异步电动机在满载运

16、行中， 三相电源电压突然从额定值下降 了 10%，这时三相异步电动机的电流将会 ( B ) A. 下降 10% B. C. 减小 20% D. 29、三相鼠笼式异步电动机满载运行时， 当发生转子局部断条后， 将 会产生的现象是 ( C ) 。 A. B. C. D. 30、三相异步电动机在电源电压过高时，将会产生的现象是 ( B ) A. B. C. D. 1、变压器能否直接改变直流电的电压等级来传输直流电能 ? 1、答：不能。因为只有变化的磁通才能在线圈中感应出电势，如果 在变压器原边绕组加直流电压， 那么在绕组中产生大小一定的直流电 源，建立直流磁势，在变压器铁芯中产生恒定不变的磁通，这时

17、，在 副边绕组中不会产生感应电势，输出电压为零，输出功率也为零。 2、变压器铁芯为什么要做成闭合的 ?如果铁芯回路有间隙， 对变压器 有什么影响 ? 2、答：从磁路欧姆定律可知，若磁路中磁通大小一定时，则磁动势 与磁阻成正比。在变压器中，电压是额定的， 铁芯中的主磁通的大小 是一定的，磁阻小，所需的磁动势就小，即变压器的励磁电流就小。 而闭合铁芯构成的磁路比磁路中有间隙的磁阻小得多， 因此用闭合铁 3、变压器的励磁阻抗与磁路的饱和程度有关系吗 ? 3、答：变压器的励磁阻抗与磁路的饱和程度有关系。因为其中的励 磁电抗 Xm是一个与主磁通中 m相应的电抗，其数值随 m的大小不 同（即铁芯中的饱和程

18、度不同 ）而改变，磁路饱和程度增加， 则磁导率 下降，磁阻 Rm增大， Xm则减小。 4、将变压器的副边参数折算到原边时哪些量要改变?如何改变 ?哪些 量不变 ? 4、答：副边参数包括电势、电压、电流及阻抗都要改变。折算前后 改变的各量之间的换算关系都与变比 K 有关，电势、电压乘以变比 K， 电流除以变比 K，阻抗乘以变比 K 的平方。各量的相位、阻抗角、功 5、变压器的额定电压变化率是一个固定的数值吗 ?与何因素有关 ? 5、答：额定电压变化率是指 1 时的电压变化率，不是一个固定 6、变压器在负载运行时，其效率是否为定值 ?，在什么条件下，变压 器的效率最高 ? 6、答：变压器负载性质不

19、同，其效率不是一定值。在不变损耗与可 7、单相变压器的联接组别标号可能有几个 ? 7、答：两个。 I ，i0I， i6 8、在教材中，三相变压器 Y，y0 联接组别的接线图及相量图已标出， 你能用不画相量图的方法直接画出 Y， y8 的绕组接线图吗 ? 8、答：可以。若假定 Y，y8 与 Y，y0 的高压边的电势相位相同， 则 Y，y8 的低压边电势应比 Y，y0 的低压边电势在相位上落后 8 30 240，因此，只需把 Y，y0 中低压边绕组连接从 u1u2、vIv2 、w1w2、 改为 v1v2、w1w2、 u1u2，即可得到 Y， y8 9、变压器为什么要并联运行 ? 9、答：变压器并联

20、运行时，可以根据负载的变化投入相应的容量和 台数，提高变压器的运行效率。 如果某台变压器发生故障需要检修时， 可以把它从电网中切除， 其它变压器继续运行， 保证电网的正常供电。 并联运行还可以减少备用容量。 10、变压器并联运行的条件有哪些 ?哪一个条件要严格遵守不得有一 点差错 ? 10 (1) 各台 (2) (3) 13、采用短距绕组改善电势波形时，有无必要考虑消弱3次，9 次谐 波电势? 13、答：不考虑削弱 3 次、 9 次谐波电势。因为在三相电机中，线电 14、单相脉振磁势可以分解为两个旋转的磁势， 这里的脉振磁波形是 矩形分布的磁势波吗 ? 14、答：不是。一个脉振磁势分解为两个旋

21、转磁势只能是在指空 间成正弦分布 (或余弦分布 )的基波和各谐波分量。只适用于正弦 (或 余弦)函数，不适用于矩形波一类的非正弦周期函数。 15、三相对称绕组通入三相对称电流产生的合成磁势的基波分量有什 么特点 ?( 幅值、转向、转速和位置 ) 15 (1) 幅值是某一相的基波幅值的 3/2 (2) (3) (4) 当某相电流达到最大值时，合成基波磁势的幅值恰好落在该相绕 组的轴线上。 16、如何改变三相异步电动机的旋转方向 ? 16、答：只要将定子绕组上三根电源引线中的任意两根对调就可 17、在什么条件下，多大功率的三相异步电动机允许直接起动? 17、答：电动机允许直接起动应依电源容量为基准

22、，一般电源容 量与电动机额定功率的比值为 19 2518、带额定负载运行的三相异步电动机， 在运行中断一相熔丝时， 会 出现哪些现象 ?异步电动机长期缺相运行的后果如何 ? 18、答：当异步电动机缺相运行时， 定子三相旋转磁场变为单相脉振 磁场，使异步电动机转速下降， 未熔断的相电流增大， 绕组温度急骤 19、是不是三相异步电动机拖动的负载越重，则起动电流越大? 19、答：起动电流的大小与负载转矩无关， 它的大小由异步电动机本 身的参数和电动机定子的端电压所决定。 20、三相异步电动机采用 Y换接起动，是否适用于重载起动 ? 20、答：三相异步电动机采用 Y换接起动一般适用于轻载起动， 起动时

23、，起动转矩下降为原来的 1/3 22、三相异步电动机有哪几种制动方法 ? 22、答：三相异步电动机有机械制动和电气制动两类。 五、计算题 1、三相变压器额定容量为 20kVA，额定电压为 10/0.4 kV ，额 定频率为 50HZ，Y，y0 联结，高压绕组匝数为 3300。试求：（ 1）变 压器高压侧和低压侧的额定电流； （ 2）高压和低压绕组的额定电压； （3）绘出变压器 Y，y0 的接线图。 解：（1） I1N I2N S SN28.87A 2) U1NP U1N 5.774kV U 2 NP U 2N 0.231kV 2、一台三相变压器，SN 100kV A ， U1N U2N 600

24、0V / 400 V ， I1N I2N 9.63A/144A，Y / yn接法，在环境温度20 C时进行空 载和短路试验，测得数据如表所示。试求： 空载试验和短路试验数据 空载试验 低压边加压) 短路试验 高压边加压) U20(V) I 20(A )P0(W) Ush(V) Ish(A) Pcu(W) 400 9.37 600 317 9.4 1920 (1)变比 和励磁参数 Zm，Rm，X m； (2)短路参数 Z sh ， Rsh， Xsh； (3) 当变压器额定负载且 cos 2 0.8 (感性)时的电压变化 率 U% ，效率 。 解：(1) U1N3 6000 15 U 2N 3 4

25、00 Zm 2 U 20 I 20 3 152 400 3 5545.520 9.37 I02 Rm2 P202 3 152 600 23 512.547 m 29.372 X mZm2 2 Rm25521.783 PIcus2h3 19230 7.243 9.42 Z sh Ush 3 317 3 19.470 I sh 9.4 X shZ s2h Rs2h19.4702 7.2432 18.073 折算到 75 C 时的短路参数值： Rsh75 C 235 75Rsh 235 75 7.243 8.808 2 18.0732 20.105 sh75 C 235 235 20 Zsh75 C

26、Rs2h75 CXs2h8.8082 3)当满载且 cos 2 0.8时， sin 2 0.6 。对于 Y 接法， I 1N I 1N 那么 I 1N SN 3U1N 100 10 3 3 6000 9.623A I1NRsh75C cos 2 I1NXshsin 2 U 1N3 100% 9.623 8.808 0.8 9.623 18.073 0.6 6000 3 1P02 Psh 1SN cos 2 P02 Psh 100% 100% 4.97% 13600 1920 100% 96.946% 100 10 3 0.8 600 1920 4、 台三相电力 变压 器额定数 据为： SN=2

27、0000kVA ， U 1N/U 2N =220/11kV ，Yd-11 接法，在 150C 实验数据如下： 实验名称 电压 (kV) 电流 (A) 功率 (kW) 电源加在 空载 11 45.5 47 低压边 短路 9.24 157.5 129 高压边 试求： (1) 变压器电压比和励磁阻抗： (2) 短路阻抗； (3) 画出 T”型等效电路。 解：(1) U1N 3 11.55 Zsh Xsh Zm Rm K2 U2N U 2N I 20 3 11.552 3 11 103 45.5 3 32283 K 2 P20 3 I 20 3 Xm U sh 3 I sh 11.55247 3103

28、 3028 45.5 3 Z m2 Rm2 32150 PCu 3 1 2 93 Is2h 1 5 .572 5.2 9.24 3 10 157.5 Zs2h Rs2h58.72 5.22 折算到 75 C 时的短路参数值： 235 75 Rsh75 C 235Rsh Zsh75C 58.7 58.4 235 75 235 15 5.2 6.45 Rs2h75 C Xs2h6.452 58.42 59 (3)R 1=R2=3.225 ,X 1=X2=29.25 3、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为： PN=10kW，UN=380V， I N=11.6A ，定子为 Y 联结，额定运行时，定

29、子铜损耗 PCu1=560W,转子 铜损耗 PCu2=310W，机械损耗 Pmec=70W，附加损耗 Pad=200W，试计算该 电动机在额定负载时的：（ 1）额定转速；（ 2）空载转矩；（ 3）转 轴上的输出转矩；（ 4）电磁转矩。 解：(1) Pem P2 Pmec Pad PCu2 10.58kW sNPCu2 / Pem 0.0293 nN (1 sN )n1 1456r / min PP mec ad 1.77 N m 3) T2 P2 65.59N m 4) Tem T2 T0 67.36N m 4、已知一台三相异步电动机，额定频率为 150kW，额定电压为 380V，额定转速为

30、1460r/min ，过载倍数为 2.4 ，试求：（1）转矩的 实用表达式；（ 2）问电动机能否带动额定负载起动。 TN 9550 PN 981.2N m 解：（ 1）nN TmmTN 2355N m n1 nN 0.027 sN 根据额定转速为 1460r/min ，可判断出同步转速 n1 =1500 r/min ，则额定转差率为 n1 sm sN ( mm2 1) 0.124 4710 转子不串电阻的实用表达式为： T2Tm s sm s 0.124 sm s 0.124 s 2）电机开始起动时， s=1，T=T s，代入实用表达式得： 4710 Ts575N m s 1 0.124 0.

31、124 1 因为 Ts TN ，故电动机不能拖动额定负载起动。 5、一台三相笼型异步电动机的数据为 PN=40kW,U N=380V,n N=2930r/min, N=0.9, cos N=0.85 ， k i=5.5, kst =1.2 ，定子绕组为三角形联结， 供电变压器允许起动电流为 150A ， 能否在下列情况下用 Y降压起动？ 1）负载转矩为 0.25TN;（2） 负载转矩为 0.5TN 解：额定电流 IN PN 40 103 3UN N cos N 3 380 0.9 0.85 A 79.44A 直接起动电流 I st kII N 5.5 79.44A 437A 采用 Y-降压起动

32、时 起动电流： Ist1 Ist st3 st 1 437 A 145.7 A 150 A 3 起动转矩： Tst 13Tst 11 3 kstTN 3 1.2TN 0.4TN 可见： 1） 当 TL 0.25T N时，可以起动；（2）当TL0.5TN 时， 不能起动。 6、 有一 台鼠笼式异步电动机技术数据为： PN=5.5kW ， UN=380V， IN=11.3A，nN=1440r/min，m=2.0。试求： (1)电动 机的临界转差率 sm 和最大转矩 Tm;（2）用实用表达式绘出其自然机械 特性。 解：（1）由临界转差率 sm 表达式 smsN 可知：须先求额定转差率 sN sN n1 nN 1500