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(guò)電路時(shí)會(huì)在電阻中產(chǎn)生功率損耗，恒定磁通通過(guò)磁路時(shí)會(huì)不會(huì)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(zhǎng)度增加一倍。試問(wèn)鐵心中的主磁通最大值Φm是否變化（分析時(shí)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(yè)5.4.(1)在求變壓器的電壓比時(shí)，為什么一般都用空載時(shí)一、二次繞組電壓之比來(lái)計(jì)算？5.4.(2)為什么說(shuō)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(shí)才成立？空載時(shí)為什么不成立？5.4.(3)滿載時(shí)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(gè)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(gè)交流電源上時(shí)，試分析兩個(gè)線圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相對(duì)大小（分析時(shí)可忽略線圈的漏阻抗）。上一頁(yè)下一頁(yè)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(guò)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(guò)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(shí)，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(yè)下一頁(yè)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(shí)物中一次側(cè)兩個(gè)線圈的極性，可以將這兩個(gè)線圈的任意兩端串聯(lián)后，在二次側(cè)加一個(gè)不超過(guò)其額定值的電壓，如果測(cè)得一次側(cè)兩串聯(lián)線圈的總電壓為兩個(gè)線圈電壓之和，則說(shuō)明現(xiàn)在是異極性端串聯(lián)；如果測(cè)得的總電壓為兩個(gè)線圈電壓之差，則說(shuō)明是同極性端串聯(lián)。試說(shuō)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(shí)一、二次繞組的線電壓的比例。N1N2=10。返回上一頁(yè)下一頁(yè)《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(shí)，磁路的磁通并不一定。因?yàn)榇判圆牧系拇艑?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(guò)電路時(shí)會(huì)在電阻中產(chǎn)生功率損耗，恒定磁通通過(guò)磁路時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生功率損耗？【答】恒定的磁通通過(guò)磁路時(shí)，不會(huì)在磁路中產(chǎn)生功率損耗，即直流磁路中沒(méi)有鐵損耗。這是因?yàn)殍F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(chǎng)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?yàn)殍F心被反復(fù)磁化時(shí)的磁滯現(xiàn)象而引起的功率損耗。由于恒定磁通既不會(huì)在鐵心中產(chǎn)生渦流又不會(huì)使鐵心交變磁化，所以恒定磁通通過(guò)磁路時(shí)不會(huì)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(huì)把線圈燒毀。這是因?yàn)榻涣麒F心線圈上施加的交流電壓絕大部分被感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所平衡（U≈E），漏阻抗上的電壓很小，因而勵(lì)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(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(huì)產(chǎn)生很大的直流勵(lì)磁電流，使線圈燒毀。如果系統(tǒng)有過(guò)流保護(hù)裝置，此時(shí)保護(hù)裝置將動(dòng)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(zhǎng)度增加一倍。試問(wèn)鐵心中的主磁通最大值Φm是否變化（分析時(shí)可忽略線圈的漏阻抗）？【答】增加交流鐵心的長(zhǎng)度是不會(huì)改變鐵心中的主磁通最大值Φm的。因?yàn)樵诤雎月┳杩箷r(shí)，即Φm的與磁路的幾何尺寸無(wú)關(guān)。如果是直流鐵心線圈，磁路（鐵心）的長(zhǎng)度增加一倍，在相同的磁通勢(shì)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(gè)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(gè)交流電源上時(shí)，試分析兩個(gè)線圈中的主磁通Φ1m和Φ2m的相對(duì)大小（分析時(shí)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(shí)，為什么一般都用空載時(shí)一、二次繞組電壓之比來(lái)計(jì)算？【答】因?yàn)樽儔浩鞯碾妷罕鹊扔谝?、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比，也即匝數(shù)之比：空載時(shí)：U1≈E1，E2=U20=U2N，而負(fù)載時(shí)：U1≈E1，E2≈U2，顯然用空載時(shí)一、二次繞組電壓之比來(lái)計(jì)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(shuō)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(shí)才成立？空載時(shí)為什么不成立？【答】因?yàn)榭蛰d時(shí)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(shí)，一、二次繞組的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空載電流，在磁通勢(shì)平衡方程中，忽略空載電流時(shí)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(shí)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(shí)變壓器的二次側(cè)電壓U2不等于額定電壓U2N。因?yàn)樽儔浩鞯亩蝹?cè)額定電壓U2定義為空載電壓（一次側(cè)為額定電壓時(shí)）U20的，即U2N=U20=E2。變壓器滿載（I2=I2N）時(shí)，，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(shí)，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(shí)，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?yàn)殍F損耗是與負(fù)載大小無(wú)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(shí)，(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(guò)其繞組容量50V·A？為什么？【答】不能。因?yàn)槔@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(guò)各自的繞組容量，這種情況是否可以？為什么？【答】一般來(lái)說(shuō)不可以。因?yàn)檫@時(shí)高壓繞阻的視在功率可能超過(guò)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(shí)一、二次繞組的線電壓的比例?！敬稹縔,y接法時(shí)：Y,d接法時(shí)：D,d接法時(shí)：D,y接法時(shí)：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(shí)物中一次側(cè)兩個(gè)線圈的極性，可以將這兩個(gè)線圈的任意兩端串聯(lián)后，在二次側(cè)加一個(gè)不超過(guò)其額定值的電壓，如果測(cè)得一次側(cè)兩串聯(lián)線圈的總電壓為兩個(gè)線圈電壓之和，則說(shuō)明現(xiàn)在是異極性端串聯(lián)；如果測(cè)得的總電壓為兩個(gè)線圈電壓之差，則說(shuō)明