第二章

2-2 变压器为什么不能直接改变直流电的电压等级，而能改变交流电的电压等级，其原理是什么?

答：因为只有变化的磁通才能在线圈中感应出电势，变压器不能用来变换直流电压。因为若是变压器一次绕组接直流电源，所产生的主磁通是恒定磁通，即不会在变压器一、二次绕组中产生感应电动势，二次绕组的输出电压为零，输出功率也为零。

2-4 一台频率为50Hz、额定电压为220V/110V的变压器，如果接在60Hz电网上运行，如果额定电压不变，则主磁通、励磁电流会如何变化? 答：

根据变压器一次侧的电压平衡方程

U1N?E1?4.44f1N1?m

f1?50Hz时，?m50以

U1NU1N?f1?60Hz时，?m60?；4.44?60N1，所4.44?50N1?m605? ?6m50

即主磁通为原来的5/6。若不考虑磁路的饱和效应，主磁通与空载电流（励磁电流）成正比，空载电流将减小。

2-9 变压器在做空载试验时为什么通常在低压侧进行，而在做短路实验时又在高压侧进行? 答：

在做变压器空载实验时，为了便于测量同时安全起见，应当在变压器低压侧加电源电压，让高压侧开路。在实验过程中应当将激磁电流由小到大递升到1.15NU左右时，只能一个方向调节，中途不得有反方向来回升降。否则，由于铁芯的磁滞现象，会影响测量的准确性。

在做变压器短路实验时，电流较大，外加电压很小，为了便于测量，通常在高压侧加电压，将低压侧短路。在实验过程中应注意为了避免过大的短路电流，短路实验在较低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限；外加电压应从零开始逐渐增大，直到短路电流约等于1.2倍额定电流；在实验过程中要注意变压器的温升。

2-12 一台三相变压器，额定容量SN?750KVA，额定电压U1N/U2N?10/0.4KV，采用Y，d连接，试求：（1）一、二次侧的额定电流；（2）一、二次侧绕组的额定电压和额定电流。

解：（1）一次侧额定电流：I1N?SN/3U1N?750?1000（/3?10000）?43.3(A)

二次侧额定电流：I2N?SN/3U2N?750?1000（/3?0.4?1000）?1083(A)

（2）一次侧绕组的额定电压：U1相?U1线/3?10/3?5.77(KV)

二次侧绕组的额定电压：U2相?U2线?0.4(KV) 一次侧绕组的额定电流：I1相?I1线?43.3(A)

二次侧绕组的额定电流：I2相?I2线/3?1083/3?625(A)

U1N/U2N?10000/400V，2-14一台三相电力变压器，额定容量 SN?200KVA ，

额定电流I1N/I2N?11.5/288.7A，采用Y，y连接。在低压侧做空载试验，额定电压下测得 I0?5.1A ，p0?472W，试求：拆算到高压侧的励磁参数。 解：变压器的变比K?U1N/U2N?10000/400?25 励磁阻抗： Zm?U2N（ /3 I0）?400/1.732?5.1?45.28（?）/3 I02）?472/3?5.12?6.05(?) 励磁电阻： Rm?P0（87(?) 励磁电抗： Xm?Zm2?Rm2?44.若折算至高压侧，则

（?） Zm?K2Zm?28300

Rm?K2Rm?3781.5（?） Xm?K2Xm?28043.75（?）

第三章

3-1 为什么说异步电机的工作原理与变压器的工作原理类似？试分析两者的异同点。 答：

异步电机和变压器在功能、外型特征和运行方式上很不相同，但它们在工作原理上有很大的相似性。 （1） 都是通过电磁感应原理来工作的。

（2） 异步电机的定子相当于变压器的一次侧，转子相当于变压器的二次

侧。

（3） 两者的基本方程式、等效电路和相量图都非常相似。

尤其是当异步电机堵转时，转子上的感应电压与定子电压之间的关系，与变压器的情况完全一样。因此，异步电机又被形象地称为“旋转变压器”。 两者的不同之处主要表现在，同容量的异步电机和变压器相比，变压器的空载电流较小。空载电流是用于产生励磁磁场或主磁通的，变压器的主磁通回路没有像异步电机定、转子间的气隙，完全由铁磁材料组成的主磁路磁阻很小，产生一定磁通所需的电流就很小。这样，变压器可以长期空载运行。