電工學(xué)課后習(xí)題第5章變壓器習(xí)題及答案課件

1、練 習(xí) 題 5.4.2 已知變壓器的二次繞組有 400 匝，一次繞組和二次繞組的額定電壓為 220/55 V。求一次繞組的匝數(shù)。 5.4.3 已知某單相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 6 600/230 V，空載電流為額定電流的3%，鐵損耗為 500 W，滿載銅損耗 1 450 W。向功率因數(shù)為 0.85 的負(fù)載供電時(shí)，滿載時(shí)的二次側(cè)電壓為 220 V。求：(1) 一、二次繞組的額定電流；(2)空載時(shí)的功率因數(shù)；(3)電壓變化率；(4)滿載時(shí)的效率。 5.4.1 收音機(jī)中的變壓器，一次繞組為 1 200 匝，接在 220 V 交流電源上后，得到 5 V、6.3 V 和 35

2、0 V三種輸出電壓。求三個(gè)二次繞組的匝數(shù)。下一頁(yè)返回主頁(yè)練 習(xí) 題 5.4.2 已知變壓器的二次繞組 5.4.4 某單相變壓器容量為 10 kVA，額定電壓為3 300/220 V。如果向 220 V、60 W的白熾燈供電，白熾燈能裝多少盞？如果向 220 V、40 W、功率因數(shù)為 0.5 的日光燈供電，日光燈能裝多少盞？ 5.4.5 某50 kVA、 6 600/220 V 單相變壓器，若忽略電壓變化率和空載電流。求：(1) 負(fù)載是 220 V、40 W、功率因數(shù)為 0.5 的 440 盞日光燈時(shí)，變壓器一、二次繞組的電流是多少？(2) 上述負(fù)載是否已使變壓器滿載？若未滿載，還能接入多少盞

3、220 V、40 W、功率因數(shù)為 1 的白熾燈？ 5.4.6 某收音機(jī)的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為 230，二次繞組的匝數(shù)為 80，原配接 8 的揚(yáng)聲器，現(xiàn)改用 4 的揚(yáng)聲器，問(wèn)二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？上一頁(yè)下一頁(yè)返 回 5.4.4 某單相變壓器容量為 10 kV 5.4.7 電阻值為 8 的揚(yáng)聲器，通過(guò)變壓器接到 E = 10 V、R0= 250 的信號(hào)源上。設(shè)變壓器一次繞組的匝數(shù)為 500，二次繞組的匝數(shù)為 100。求：(1) 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模 | Z | ；(2) 揚(yáng)聲器消耗的功率。 5.5.1 一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù) N1=1 000，接到220 V 交流電源上，二次

4、繞組的匝數(shù) N2= 500，接到 R = 4 、XL = 3 的感性負(fù)載上。忽略漏阻抗壓降。求：(1) 二次側(cè)電壓U2 ； (2) 輸出電流 I2 ；(2) 輸出的有功功率 P2 。 5.5.2 某三繞組變壓器，三個(gè)繞組的額定電壓和容量分別為：220 V 和 150 VA， 127 V 和 100 VA，36 V 和 50 VA。求這三個(gè)繞組的額定電流。 5.6.1 某三相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低壓繞組的額定電流。上一頁(yè)下一頁(yè)返 回 5.4.7 電阻值為 8 的揚(yáng)聲器，通過(guò) 5.6.2 某三相變壓器的容量為 800

5、kVA，Y,d 接法，額定電壓為 35/10.5 kV。求高壓繞組和低壓繞組的額定相電壓、相電流和線電流。 5.6.3 某三相變壓器的容量為 75 kVA，以 400 V 的線電壓供電給三相對(duì)稱負(fù)載。設(shè)負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)，每相電阻為2 ，感抗為 1.5 。問(wèn)此變壓器能否負(fù)擔(dān)上述負(fù)載？ 5.6.4 有一臺(tái)三相變壓器 SN = 150 kVA，U1N = 6.3 kV，U2N = 0.4 kV ，負(fù)載的功率因數(shù)為 0.8（電感性），電壓變化率為 4.5 %。求滿載時(shí)的輸出功率。 5.7.1 試判斷圖 5.01 中各繞組的極性。12345678圖 5.01 練習(xí)題 5.7.1的電路 上一頁(yè)下一頁(yè)返 回

6、5.6.2 某三相變壓器的容量為 800 練習(xí)題解答 5.4.1 收音機(jī)中的變壓器，一次繞組為 1 200 匝，接在220 V 交流電源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三種輸出電壓。求三個(gè)二次繞組的匝數(shù)。 【解】U21U1N21 = N1 U22U1N22 = N1 U23U1N23 = N15220= 1200 276.3220= 1200 34350220= 1200 1 909返 回練習(xí)題題集下一題練習(xí)題解答 5.4.1 收音機(jī)中的變壓器 5.4.2 已知變壓器的二次繞組有 400 匝，一次繞組和二次繞組的額定電壓為 220/ 55 V。求一次繞組的匝數(shù)。 【解】上一題下

7、一題返 回練習(xí)題題集U1NU2NN1 = N2 22055= 400= 1 600 5.4.2 已知變壓器的二次繞組有 400 5.4.3 已知某單相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 6 600/230 V，空載電流為額定電流的 3%，鐵損耗為 500 W，滿載銅損耗 1 450 W。向功率因數(shù)為 0.85 的負(fù)載供電時(shí)，滿載時(shí)的二次側(cè)電壓為 220 V。求：(1) 一、二次繞組的額定電流；(2)空載時(shí)的功率因數(shù)；(3)電壓變化率；(4)滿載時(shí)的效率。 【解】本題目是為了區(qū)別變壓器空載和滿載時(shí)的不同。SNU1N(1) I1N = = A = 7.58 A50103 6600S

8、NU2NI2N = = A = 217.4 A50103 230 (2) I0 = 3% I1N = 0.037.58 A = 0.23 A 空載時(shí)，二次繞組沒(méi)有銅損耗，一次繞組的銅損耗只有滿載時(shí)一次繞組銅損耗的 0.032 = 0.0009，故空載時(shí)的下一題返 回練習(xí)題題集上一題下一頁(yè) 5.4.3 已知某單相變壓器 SN 銅損耗可以忽略不計(jì)。而鐵損耗是不變損耗，空載與滿載時(shí)鐵損耗相同。故可以認(rèn)為空載損耗等于鐵損耗，即P0 = PFe，因此求得：P0U1N I0cos0 = = = 0.3350066000.23 U2NU2U2N(3) U% = = = 4.3230220 230(4) P2

9、N = U2 I2N cos2 = ( 220217.4 0.85 ) W = 40 653.8 W= 95.4%P2NP1N = =P2N P2N + PCu +PFe 上一頁(yè)下一題返 回練習(xí)題題集上一題40 653.840 653.8 +1450 + 500 =銅損耗可以忽略不計(jì)。而鐵損耗是不變損耗，空載與滿載P0cos 5.4.4 某單相變壓器容量為 10 kVA，額定電壓為3 300/220 V。如果向 220V、60 W 的白熾燈供電，白熾燈能裝多少盞？如果向 220 V、40 W、功率因數(shù)為 0.5 的日光燈供電，日光燈能裝多少盞？ 【解】解法1：通過(guò)電流求解。變壓器二次繞組的額定

10、電流為SNU2NI2N = = A = 45.45 A10103 220每只白熾燈的電流為PU cos I = = A = 0.273 A602201 因而可裝白熾燈數(shù)為I2NI = 16645.450.273每只日光燈的電流為PU cos I = = A = 0.3636 A402200.5 上一題下一題返 回練習(xí)題題集下一頁(yè) 5.4.4 某單相變壓器容量為 1因而可裝日光燈數(shù)為I2NI = 12545.450.3636解法2：通過(guò)視在功率求解。每只白熾燈的視在功率為Pcos S = = VA = 60 VA601 因而可裝白熾燈數(shù)為SNS = 1661010360每只日光燈的視在功率為Pc

11、os S = = VA = 80 VA400.5 因而可裝日光燈數(shù)為SNS = = 1251010380上一頁(yè)下一題返 回練習(xí)題題集上一題因而可裝日光燈數(shù)為I2N = 5.4.5 某 50 kVA、 6 600/220 V 單相變壓器，若忽略電壓變化率和空載電流。求：(1)負(fù)載是 220 V、40 W、功率因數(shù)為 0.5 的 440 盞日光燈時(shí)，變壓器一、二次繞組的電流是多少？(2)上述負(fù)載是否已使變壓器滿載？若未滿載，還能接入多少盞 220 V、40 W、功率因數(shù)為 1 的白熾燈？ 【解】 (1) 變壓器的電壓比為U1NU2N k = = = 306600220 變壓器輸出的有功功率，即日光

12、燈消耗的有功功率為 P2 = 44040 W = 17 600 W 忽略電壓變化率，則變壓器二次繞組電壓等于其空載電壓 220 V，故二次繞組電流為P2U2 cos2I2 = = A = 160 A17 6002200.5 下一題返 回練習(xí)題題集下一頁(yè)上一題 5.4.5 某 50 kVA、 6忽略空載電流，則變壓器一次繞組電流為I2kI1 = = A = 5.33 A16030(2) 變壓器的二次繞組額定電流為SNU2NI2N = = A = 227.3 A50103 220 由于 I2I2N ，所以變壓器未滿載。 設(shè)接入的白熾燈總功率為 P，只要接入白熾燈后總視在功率（或總電流）不超過(guò)變壓器

13、的容量 SN（或額定電流 I2N）變壓器就不會(huì)過(guò)載，故(P +P2 ) 2 + Q22 = SN 式中 Q2 為日光燈的無(wú)功功率，由于 2 = arccos2 = arccos 0.5 = 60o Q2 = P2 tan2 = 17 600tan 60o var = 30 484 var上一頁(yè)返 回練習(xí)題題集上一題下一題下一頁(yè)忽略空載電流，則變壓器一次繞組電流為I2I1 = 由此可得P =SN2Q22 P2 = 22 032.4 W因而可裝白熾燈數(shù)為P40 = 55022 032.440= (50 000230 4842 17 600 ) W 上一頁(yè)下一題返 回練習(xí)題題集上一題由此可得P =S

14、N2Q22 P2 = 22 032 5.4.6 某收音機(jī)的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為 230，二次繞組的匝數(shù)為 80，原配接 8 的揚(yáng)聲器，現(xiàn)改用 4 的揚(yáng)聲器，問(wèn)二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？ 【解】 本題目是為了熟悉變壓器的阻抗變換作用。 改用 4 的揚(yáng)聲器后應(yīng)當(dāng)保證一次側(cè)的等效電阻仍與用 8 揚(yáng)聲器時(shí)相同，故（ ）N1 2N2RL2 =（ ）N1 2N2RL1（ ）N1N2=N1 2N2RL1RL2=（ ）230 2 8084= 4.07N14.07 N2 = = 562304.07上一題下一題返 回練習(xí)題題集 5.4.6 某收音機(jī)的輸出變壓器，一次 5.4.7 電阻值為 8 的揚(yáng)聲器，通

15、過(guò)變壓器接到E = 10 V、R0 = 250 的信號(hào)源上。設(shè)變壓器一次繞組的匝數(shù)為 500，二次繞組的匝數(shù)為 100。求：(1) 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模 | Z | ；(2) 揚(yáng)聲器消耗的功率。 【解】（ ）N1 2N2| Z | = R = RL = 8 = 200 （ ）500 2100ER0 +R(2) I1 = = = 0.022 A10V (250+200) 揚(yáng)聲器消耗的功率為： P2 = R I12 = ( 2000.0222 ) W = 0.097 W或P2 = RL I22 本題目的仍是為了熟悉變壓器的阻抗變換作用。 (1) 一次側(cè)的等效阻抗模 | Z | 即一次側(cè)的等效電

16、阻 R，故（ ）N1 2N2= RL I1（ ）500 2100= 8 0.022= 0.097 W上一題下一題返 回練習(xí)題題集 5.4.7 電阻值為 8 的揚(yáng)聲器，通 5.5.1 一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù) N1= 1 000，接到220 V 交流電源上，二次繞組的匝數(shù) N2= 500，接到 R = 4 、XL = 3 的感性負(fù)載上。忽略漏阻抗壓降。求：(1) 二次側(cè)電壓 U2 ； (2) 輸出電流 I2 ；(3) 輸出的有功功率 P2 。 【解】(1) U2 = U1 = 220 V = 110 V（ ）N1N25001000(2) ZL = R + j XL= ( 3 + j 4 )

17、= 5 36.87o U2 | ZL | I2 = = A = 22 A110 5 (3) P2 = R I22 = ( 4222 ) = 1 936 W上一題下一題返 回練習(xí)題題集 5.5.1 一自耦變壓器，一次繞組的匝 5.5.2 某三繞組變壓器，三個(gè)繞組的額定電壓和容量分別為：220 V 和 150 VA， 127 V 和 100 VA，36 V 和 50VA。求這三個(gè)繞組的額定電流。 【解】S1NU1NI1N = = A = 0.68 A150 220S2NU2NI2N = = A = 0.79 A100 127S3NU3NI3N = = A = 1.39 A50 36上一題下一題返

18、回練習(xí)題題集 5.5.2 某三繞組變壓器，三個(gè)繞組 5.6.1 某三相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低壓繞組的額定電流。 【解】SN3 U1NI1N = = A = 2.9 A 50103 3 10000SN3 U2NI2N = = A = 72.2 A 50103 3 400上一題下一題返 回練習(xí)題題集 5.6.1 某三相變壓器 SN = 5.6.2 某三相變壓器的容量為 800 kVA，Y,d 接法，額定電壓為 35 / 10.5 kV。求高壓繞組和低壓繞組的額定相電壓、相電流和線電流。 【解】 U1N3U1Np = = kV = 20.2 kV 35 3 SN3 U1NI1N = I1Np = = A = 13.2 A 800 3 35U2Np = U2N = 10.5 kV SN3 U1NI2N = = A = 44 A 800 3 10.5 I2N3I2Np = = A = 25.4 kV 443 上一題下一題返 回練習(xí)題題集 5.6.2 某三相變壓器的容量為 80 5.6.3 某三相變壓器的容量為 75 kVA，