第一篇 变压器

一、思考题

（一）、变压器原理部分

1、变压器能否用来变换直流电压？ 不能。磁通不变，感应电动势为零，I1?U1，R1很小，I1很大，烧毁变压器。 R12、在求变压器的电压比时，为什么一般都用空载时高、低压绕组电压之比来计算？

电压比应为绕组电动势之比，绕组电动势的分离、计算和测量比较困难。空载时

???E??I?Z，I很小，一次侧阻抗压降很小，U?E，所以U2?U20?U2N?E2，U1N1101101N1k?E1U1N?，变压器一、二侧电压可以方便地测量，也可以通过铭牌获得。 E2U2N3、为什么说变压器一、二绕组电流与匝数成正比，只是在满载和接近满载时才成立？空载时为什么不成立？

??NI????N1I122?N1I0，I0和满载和接近满载时的I1、I2相比很小，N1I1?N2I2?0，所以

I1N21??。空载时，I2?0，比例关系不成立。 I2N1k4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的？

UkU2U在忽略Z1、Z2和I0的情况下得到的。从一侧看Ze?1??k22?k2ZL（U1?kU2，

I2I1I2kI忽略了Z1、Z2。I1?2，忽略了I0）。

k（二）、变压器结构部分

1、额定电压为10000/230V的变压器，是否可以将低压绕组接在380V的交流电源上工作？

10000不允许。（1）此时，U2?380V，U1?380??16521.7V，一、二侧电压都超过额定值

2301.65倍，可能造成绝缘被击穿，变压器内部短路，烧毁变压器。(2)U2?4.44fN2?m，磁通超过额定值1.65倍，磁损耗过大，烧毁变压器。

2、变压器长期运行时，实际工作电流是否可以大于、等于或小于额定电流？

等于或小于额定电流。铜耗和电流平方成正比，大于额定电流时，铜耗多大，发热烧毁变压器。

3、变压器的额定功率为什么用视在功率而不用有功功率表示？ 因变压器的有功功率是由交流负载的大小和性质决定的。

（三）、变压器运行部分

1、试根据T型等效电路画出变压器空载时的等效电路。 略

2、变压器在空载和轻载运行时，可否应用简化等效电路？

??NI?????I??空载时，I1不为零，I2为零。不可以，简化等效电路，I轻载时，从N1I122?N1I012，

上看，I1、I2不大和I0（I0为一次绕组加额定电压，二次侧空载时的一次侧电流，和轻载时

???I??的I1基本相等）相差的不多，I12不成立，不能用简化等效电路。

3、试根据简化等效电路画出简化相量图。

略

（四）、变压器参数测定部分

1、为什么说U1不变，则铁损耗不变？

U1?4.44fN1?m，U1不变，?m不变，Bm??m2不变，pFe?KFef?BmW不变。 SFe2、Rs需从室温值换算至750C值，而R0为什么不需要换算？

2Rs时一、二次侧绕组电阻，和温度有关，必须换算至变压器稳定工作时的温度750C。R0I0等

效磁损耗，R0只和磁路的饱和程度有关，与温度无关。

3、变压器在额定电压下进行空载试验和在额定电流下进行短路试验时，电压=加在高压侧测得的p0和ps与电压加在低压侧测得的结果是否相同？

相同。空载试验，电压都为额定电压（U1?4.44fN1?m），磁通为额定磁通，不变，p0不变。短路试验，电流为额定电流，另一侧的电流也为额定电流，ps不变。

（五）、变压器运行特性部分

1、电压调整率与那些因素有关？是否会出现负值？

?u%??I1N(Rscos?2?Xssin?2)II?100% ??2?1

U1NI2NI1N与一、二侧绕组漏阻抗、负值大小和负值性质有关。容性负值时会出现负值，随着负载的增

加二次侧电压升高。

2、最大效率、额定效率和实际效率有何区别？ 负值系数 ?m?p0 pkN最大效率是指变压器可变损耗与不变损耗相等时的效率，也就是运行时的最高效率，理想效

率，?m?0.4?0.6，电器使用人员为了安全起见，变压器一般都欠载运行，效率接近最大效率；额定效率是指变压器满载时的效率，?m?1，额定效率小于或等于最大效率，综合指标最好；实际效率是指变压器运行和维修等方面的综合效率。

（六）、三相变压器联接组部分

1、联接组为Y，d5的三相变压器，其高压绕组线电动势与对应的低压绕组的线电动势的相位差是多少？谁滞后谁？谁超前谁？

相位差为300×5=1500，低压绕组线电动势滞后高压绕组线电动势，高压绕组线电动势超前低压绕组线电动势。

2、如果已知联接组，你能否画出绕组的连接图？ 能。

二、习题

1、一台单相变压器在铁芯叠装时，由于硅钢片剪裁不当，叠装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将 。（选填：①减小；②增加；③不变）

U1?4.44fN1?m，电压不变，磁通不变。?m?N1I0，叠装时接缝处留有较大的缝隙，磁阻Rm增加，要保持磁通不变，空载电流增加。

2、一台单相变压器，额定电压为220/110V。现将原边接在电压为250V的电源上，变压器等效电路中的励磁阻抗则 。（选填：①不变；②变大；③变小）

U1?4.44fN1?m，磁通增加，磁路饱和程度增加，励磁阻抗变小。

3、一台变比k?10的变压器，从低压侧做空载试验求得的励磁阻抗为16?，那么，高压边的励磁阻抗值是 。（选填：①16；②1600；③0.16） 高压边的励磁阻抗值k2?16?102?16?1600?

4、变压器的额定容量SN?320kVA，空载损耗p0?21kW，如果电压下降10%，变压器的空载损耗将为 。

2p0?pFe?KFef?BmW，U1?4.44fN1?m，电压下降10%，磁通及磁通密度下降10%，空载

损耗为21×0.92=17.01kW。

5、磁路线性的两台变压器，U1N/U2N?220/110V，一次侧匝数相等（漏阻抗不计，且激磁阻抗角相等），当一次侧分别接在220V电源上，测得的空载电流甲台为0.4A，乙台为0.1A，则其空载激磁阻抗甲台为 ?，乙台为 ?。今将两变压器原边顺极性串联后接在440V的电源上，二次侧空载，这是甲台变压器的一次侧电压为 V，二次侧电压为 V；乙台变压器的一次侧电压为 V，二次侧电压为 V。

220220?550?，ZIIm??2200? k?2，ZIm?0.40.1U1I?440?ZIm550U88?440??88V，U2I?1I??44V

ZIm?ZIIm550?2200k2ZIIm2200U352?440??352V，U2II?1II??176V

ZIm?ZIIm550?2200k2U1II?440?6、一台单相变压器，额定电压U1N/U2N?220/110V，当一次侧接到220V、50Hz交流电源后，二次绕组开路，铁芯中的磁通为?1；若将一次绕组接到110V、25Hz交流电源后，二次绕组开路，铁芯中的磁通为?2；则 。

（选填：①?1＞?2；②?1=?2；③?1＜?2）

E1?4.44fN1?m，25Hz时，漏阻抗减小，漏抗压降减小，此时的E1相对较大，?1＜?2。

7、一台单相变压器进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压进行

测量，所测得损耗 。（选填：①不相等且相差较大；②折算后相等；③相等） 空载试验测得的是磁损耗，两侧加的是对应的额定电压，磁通相同，磁损耗相等。

8、若将一台单相变压器的一、二次绕组的匝数同时减少10%，变比将 ，空载电流将 ，空载损耗将 。

不变，增加，增加

9、变压器的短路损耗为 。（选填：①全部为铜耗；②全部为铁耗；③主要为铜耗） 10、若电源电压不变，变压器产生的主磁通?，在空载和负载时，其值 。

（选填：①完全相等；②基本不变；③根本不同）

11、引起单相变压器的空载电流中的三次谐波电流分量的原因 。

（选填：①二次侧没有负载；②磁路的饱和效应；③电源中有三次谐波电压分量；④磁路不对称）

12、一台单相变压器，当一次侧电压降至额定电压一半时，变压器等效电路中的励磁电抗 。（选填：①不变；②变大；③变小）

13、如果电源电压为平顶波形，将此电压施加于一台单相变压器，此时该变压器铁芯中的磁通波形为 。（选填：①尖顶波；②平顶波；③正弦波）

d? u1??e1?N1dt14、一台变压器的额定频率为50Hz，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，此时原绕组中电流 。（选填：①不变；②变大；③变小）

15、一台变压器的额定频率为50Hz，如接到60Hz的电源上，且额定电压的数值相等，则此变压器铁芯中的磁通 。（选填：①减少；②不变；③增加）

U1?4.44fN1?m

16、一台单相变压器，原绕组有100匝，外施额定电压为100V，在离末端10匝处发生短路，此时电源流入的电流 。（选填：①很大，达到不允许的值；②较大，但还允许；③不大）