许晓峰《电机拖动》第三章习题

第三章第三章 变压器变压器 思考题与习题 3 1 变压器是怎样实现变压的 为什么能变电压 而不能变频率 3 2 变压器铁心的作用是什么 为什么要用 0 35mm 厚 表面涂有绝缘漆的硅 钢片叠成 3 3 变压器一次绕组若接在直流电源上 二次侧会有稳定的直流电压吗 为 什么 3 4 变压器有哪些主要部件 其功能是什么 3 5 变压器二次额定电压是怎样定义的 3 6 双绕组变压器一 二次侧的额定容量为什么按相等进行设计 3 7 一台 380 220V 的单相变压器 如不慎将 380V 加在低压绕组上 会产生 什么现象 3 8 为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通 它们有哪些区别 并指 出空载和负载时产生各磁通的磁动势 3 9 变压器空载电流的性质和作用如何 其大小与哪些因素有关 3 11 一台 220 110V 的单相变压器 试分析当高压侧加 220V 电压时 空载电流 i0呈何波形 加 110V 时又呈何波形 若 110V 加到低压侧 此时 i0又呈 何波形 3 12 当变压器一次绕组匝数比设计值减少而其他条件不变时 铁心饱和程度 空载电流大小 铁损耗 二次侧感应电动势和变比都将如何变化 3 13 一台频率为 60Hz的变压器接在 50Hz的电源上运行 其他条件都不变 问主磁通 空载电流 铁损耗和漏抗有何变化 为什么 3 14 变压器的励磁电抗和漏电抗各对应于什么磁通 对已制成的变压器 它 们是否是常数 当电源电压降至额定值的一半时 它们如何变化 这两 个电抗大好还是小好 为什么 并比较这两个电抗的大小 3 15 一台 220 110V 的单相变压器 变比 k N1 N2 2 能否一次绕组用 2 匝 二次绕组用 1 匝 为什么 3 16 变压器运行时电源电压降低 试分析对变压器铁心饱和程度 励磁电流 励磁阻抗和铁损耗有何影响 3 17 变压器制造时 叠片松散 片数不足 接缝增大 片间绝缘损 伤 试分析以上几种情况对变压器铁心饱和程度 励磁电流和铁损耗有 何影响 3 18 变压器负载时 一 二次绕组各有哪些电动势或电压降 它们产生的原 因是什么 并写出电动势平衡方程式 3 19 试比较变压器空载和负载的励磁磁动势的区别 3 20 为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗 短路损耗可否近似看成铜 损耗 3 21 试说明磁动势平衡关系的概念及如何使用它来分析变压器运行 3 22 试绘出变压器 T 形 近似和简化等效电路 并说明各参数的意义 3 23 当电源电压一定 用变压器简化相量图说明阻感性负载和阻容性负载对 二次端电压的影响 3 24 变压器二次侧接电阻 电感和电容负载时 从一次侧输入的无功功率有 何不同 为什么 3 25 变压器空载试验一般在哪侧进行 将电源加在低压侧或高压侧所测得的 空载电流 空载电流百分值 空载功率及励磁阻抗是否相等 如试验时 电源电压不加到额定值 问能否将测得的空载电流和空载功率换算到对 应于额定电压时的值 为什么 3 26 变压器短路试验一般在哪一侧进行 将电源加到高压侧或低压侧所测得 的短路电压 短路电压百分值 短路功率及计算出的短路阻抗是否相等 如试验时电流达不到额定值 将对短路试验应测的各应求的哪些量有影 响 哪些量无影响 如何将非额定电流时测得的 Us Ps换算到对应额定 电流时的值 3 27 试比较电源电压 频率一定时 变压器空载 满载 2 0o 及短路三 种情况下 下面各量的大小 需计及漏阻抗压降 1 二次电压 U2 2 一次主电动势 E1 3 铁心磁通密度 Bm 3 28 变压器外加电压一定 当负载 2 0o 电流增大 一次电流如何变化 二次电压如何变化 当二次电压偏低时 对于降压变压器该如何调节分 接头 3 29 变压器负载运行时引起二次电压变化的原因是什么 二次电压变化率是 如何定义的 它与哪些因素有关 当二次侧带什么性质负载时有可能使电 压变化率为零 3 30 电力变压器的效率与哪些因素有关 何时效率最高 3 31 为何电力变压器设计时 一般取 P0 PSN 如果取 P0 PSN 最适合变 压器带多大负载 3 32 变压器出厂前要进行 极性 试验 如题 3 32 图所示 在 U1 U2端加电 压 将 U2 u2相连 用电压表测 U1u1间电压 设变压器额定电压为 220 110V 如 U1u1为同极性端 电压表的读数为多少 如不为同极性 端 则读数又为多少 3 33 三相心式变压器和三相组式变压器相比 具有哪些优点 在测取三相 心式变压器的空载电流时 为何中间一相的电流小于两边的电流 3 34 什么是单相变压器的联结组别 影响其组别的因素有哪些 如何用时钟 法来表示 3 35 什么是三相变压器的联结组别 影响其组别的因素有哪些 如何用时钟 法来表示 3 35 什么是三相变压器的联结组别 影响其组别的因素有哪些 如何 用时钟法来表示 3 36 试说明三相组式变压器不能采用 Y y 及 Y yn 联结的原因 而什么小 容量心式变压器却能采用此种联结 为什么三相变压器中希望有一边作 三角形联结 3 37 试写出 Y y D d Y d 和 D y 联结三相变压器变比 k 与两侧线电 压间的关系 3 38 三相变压器的一 二次绕组按题 3 38 图联结 试画出它们的线电动势相 量图 并判断其联结组别 U1V1W1 u1v1w1 a U1V1W1 u1v1w1 b 图 3 38 题 3 39 变压器并联运行的理想条件是什么 试分析当某一条件不满足时并联运 行所产生的后果 3 40 自耦变压器的功率是如何传递的 为什么它的设计量比额定容量小 3 41 使用电流互感器和电压互感器时都须注意哪些事项 3 42 有一台单相变压器 SN 50kV A U1N U2N 10500 230V 试求一 二次绕 组的额定电流 3 43 有一台 SN 5000kV A U1N U2N 10kV 6 3kV Y d 联结的三相变压 器 试求 1 变压器的额定电压和额定电流 2 变压器一 二次 绕组的额定电压和额定电流 3 44 有一台单相变压器 额定容量为 5kV A 高 低压绕组均由两个线圈组 成 高压边每个线圈的额定电压为 1100V 低压边每个线圈的额定电压为 110V 现将它们进行不同方式的联结 试问 可得几种不同的变比 每 种联结时 高 低压边的额定电流为多少 3 45 两台单相变压器 U1N U2N 220 110V 一次侧匝数相等 但空载电流 I0I 2I0I 今将两台变压器的一次绕组顺极性串联起来 一次侧加 440V 电压 试问两台变压器二次空载电压是否相等 如不等 各为多少 3 46 某三相变压器容量为 500kV A Y yn 联结 电压为 6300 400V 现将 电源电压由 6300V 改为 10000V 如保持低压绕组匝数每相 40 匝不变 试求原来高压绕组匝数及新的高压绕组匝数 3 47 某单相变压器数据如下 SN 2kV A U1N U2N 1100 110V N 50Hz 短路阻抗 ZS 8 j28 91 额定电压时空载电流 0 0 01 j0 09 A 负载阻抗 ZL 10 j5 试求 1 变压器近似等效电 路 各参数用标么值表示 2 一 二次额定电流及二次电压 3 输 入功率 输出功率 3 48 某三相铝线变压 SN 750kV A U1N U2N 10000 400V Y yn0 联结 低压边做空载试验 测出 U20 400V I20 60A P0 3800W 高压边做 短路试验 测得 U1S 440V I1S 43 3A PS 10900W 室温 20 试 求 1 折算到高压侧的变压器 T 形等效电路参数并画出等效电路图 设 R1 R2 X1 X2 2 当额定负载且 cos 2 0 8 滞后 和 cos 2 0 8 超前 时的电压变化率 二次电压和效率 3 49 某三相变压的额定容量 SN 5600kV A 额定电压 U1N U2N 6000 3300V Y d 联结 空载损耗 P0 18kW 短路损耗 PSN 56kW 试求 1 I2 I2N cos 2 0 8 滞后 时的效率 2 效率最高时的负载系数 m和 cos 2 0 8 滞后 时的最高 效率 max 3 50 一台三相变压器 SN 5600kV A U1N U2N 35 6 3kV Y d 联结 N 50Hz 在高压侧做短路试验得 US 2610V IS 92 3A PS 53kW 当 U1 U1N I2 I2N时 测得二次端电压恰为额定值 即 U2 U2N 求此 时负载的功率因数角 并说明