第5章变压器思考题

分析与思考5.1.(2)恒定(直流)电流通过电路时会在电阻中产生功率损耗，恒定磁通通过磁路时会不会产生功率损耗？5.2.(1)额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小相同的直流电压？5.2.(2)教材中图5.2.1所示交流铁心线圈，电压的有效值不变，而将铁心的平均长度增加一倍。试问铁心中的主磁通最大值Φm是否变化（分析时可忽略线圈的漏阻抗）？5.1.(1)磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定即磁路的磁阻是否是线性的？《第5章变压器》思考题下一页5.4.(1)在求变压器的电压比时，为什么一般都用空载时一、二次绕组电压之比来计算？5.4.(2)为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么不成立？5.4.(3)满载时变压器的电流等于额定电流，这是的二次侧电压是否也等于额定电压？5.4.(4)阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什么因素的条件下得到的？5.2.(3)两个匝数相同（N1=N2）的铁心线圈分别接到电压相等（U1=U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电源上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相对大小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）。上一页下一页返回《第5章变压器》思考题5.5.(1)上述三绕组变压器，若中压绕组不接负载，仅由低压绕组向外供电，输出视在功率可否超过其绕组容量50V·A？为什么？5.5.(2)上述三绕组变压器，若中、低压绕组的视在功率分别为80V·A和40V·A，都未超过各自的绕组容量，这种情况是否可以？为什么？5.4.(5)例5.4.4中的变压器，当负载变化使得变压器的电流为额定电流的0.8倍时，其铁损耗PFe和铜损耗PCu应为下述几种情况总的哪一种？(a)PFe和PCu均不变；(b)PFe=300×0.8W、PCu=400×0.8W

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

；(e)pFe不变、pCu=400×0.8W。上一页下一页返回《第5章变压器》思考题5.7.(1)为了判断图5.7.3所示变压器实物中一次侧两个线圈的极性，可以将这两个线圈的任意两端串联后，在二次侧加一个不超过其额定值的电压，如果测得一次侧两串联线圈的总电压为两个线圈电压之和，则说明现在是异极性端串联；如果测得的总电压为两个线圈电压之差，则说明是同极性端串联。试说明此方法的原理。5.6.(1)三相变压器一、二次绕组的匝数比为分别求该变压器在Y,y、Y,d、D,d和D,y联结时一、二次绕组的线电压的比例。N1N2=10。返回上一页下一页《第5章变压器》思考题分析与思考解答5.1.(1)磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定即磁路的磁阻是否是线性的？【答】磁路的结构一定（即尺寸、形状和材料一定）时，磁路的磁通并不一定。因为磁性材料的磁导率μ不是常数（B与H不是正比关系），即磁路的磁阻是非线性的。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.1.(2)恒定(直流)电流通过电路时会在电阻中产生功率损耗，恒定磁通通过磁路时会不会产生功率损耗？【答】恒定的磁通通过磁路时，不会在磁路中产生功率损耗，即直流磁路中没有铁损耗。这是因为铁心损耗包括涡流损耗和磁滞损耗，其中涡流损耗是由交流磁场在铁心中感应出的涡流而产生的功率损耗，而磁滞损耗是因为铁心被反复磁化时的磁滞现象而引起的功率损耗。由于恒定磁通既不会在铁心中产生涡流又不会使铁心交变磁化，所以恒定磁通通过磁路时不会产生功率损耗。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.2.(1)额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小相同的直流电压？【答】如果给交流铁心线圈施加了与交流电压大小相等的直流电压会把线圈烧毁。这是因为交流铁心线圈上施加的交流电压绝大部分被感应电动势所平衡（U≈E），漏阻抗上的电压很小，因而励磁电流很小。如果是施加同样大小的直流电压，由于线圈中没有感应电动势与之平衡，全部电压降落在线圈本身的电阻上，该电阻值是很小的，因此将会产生很大的直流励磁电流，使线圈烧毁。如果系统有过流保护装置，此时保护装置将动作跳闸。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.2.(2)教材中图5.2.1所示交流铁心线圈，电压的有效值不变，而将铁心的平均长度增加一倍。试问铁心中的主磁通最大值Φm是否变化（分析时可忽略线圈的漏阻抗）？【答】增加交流铁心的长度是不会改变铁心中的主磁通最大值Φm的。因为在忽略漏阻抗时，即Φm的与磁路的几何尺寸无关。如果是直流铁心线圈，磁路（铁心）的长度增加一倍，在相同的磁通势作用下，由于磁阻增加了，主磁通就要减小。U4.44fNΦm=返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.2.(3)两个匝数相同（N1=N2）的铁心线圈分别接到电压相等（U1=U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电源上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相对大小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）【答】根据得知Φ1m＜Φ2m。U4.44fNΦm=返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.4.(1)在求变压器的电压比时，为什么一般都用空载时一、二次绕组电压之比来计算？【答】因为变压器的电压比等于一、二次绕组感应电动势之比，也即匝数之比：空载时：U1≈E1，E2=U20=U2N，而负载时：U1≈E1，E2≈U2，显然用空载时一、二次绕组电压之比来计算电压比精确度较高。=N1N2E1E2k=返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.4.(2)为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么不成立？【答】因为空载时二次绕组的电流I2等于零，因此不存在电流比的关系。而在满载和接近满载时，一、二次绕组的电流远远大于空载电流，在磁通势平衡方程中，忽略空载电流时才得到一、二次绕组电流与匝数成反比，即这一关系。==N2N1I1I21k返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.4.(3)满载时变压器的电流等于额定电流，这是的二次侧电压是否也等于额定电压？【答】满载时变压器的二次侧电压U2不等于额定电压U2N。因为变压器的二次侧额定电压U2定义为空载电压（一次侧为额定电压时）U20的，即U2N=U20=E2。变压器满载（I2=I2N）时，，因而U2≠U2N。U2=E2－

Z2I2返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.4.(4)阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什么因素的条件下得到的？【答】阻抗变换的公式是在忽略一、二次绕组的漏阻抗和空载电流时，把变压器当作理想变压器的情况下得到的。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.4.(5)例5.4.4中的变压器，当负载变化使得变压器的电流为额定电流的0.8倍时，其铁损耗PFe和铜损耗PCu应为下述几种情况总的哪一种？(a)PFe和PCu均不变；(b)PFe=300×0.8W、PCu=400×0.8W

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

；(e)pFe不变、pCu=400×0.8W。【答】因为铁损耗是与负载大小无关的不变损耗，铜损耗是正比于电流平方的可变损耗，因此，当变压器的电流为额定电流的0.8倍时，(d)的答案是正确的。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.5.(1)上述三绕组变压器，若中压绕组不接负载，仅由低压绕组向外供电，输出视在功率可否超过其绕组容量50V·A？为什么？【答】不能。因为绕组自己的容量就限制了它最大输出的视在功率。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.5.(2)上述三绕组变压器，若中、低压绕组的视在功率分别为80V·A和40V·A，都未超过各自的绕组容量，这种情况是否可以？为什么？【答】一般来说不可以。因为这时高压绕阻的视在功率可能超过了其容量。返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.6.(1)三相变压器一、二次绕组的匝数比为分别求该变压器在Y,y、Y,d、D,d和D,y接法时一、二次绕组的线电压的比例。【答】Y,y接法时：Y,d接法时：D,d接法时：D,y接法时：N1N2=10。√3U1p√3U2p===10U1lU2l√3N1√3N2√3U1pU2p===10√3U1lU2l√3N1N2U1pU2p===10U1lU2lN1N2U1p√3U2p===10√3U1lU2lN1√3N2返回分析与思考题集上一题下一题《第5章变压器》思考题5.7.(1)为了判断图5.7.3所示变压器实物中一次侧两个线圈的极性，可以将这两个线圈的任意两端串联后，在二次侧加一个不超过其额定值的电压，如果测得一次侧两串联线圈的总电压为两个线圈电压之和，则说明现在是异极性端串联；如果测得的总电压为两个线圈电压之差，则说明