通与能量传递无关。变压器工作时，漏磁通??1和??2是随着一、二次侧电流的变化而变化，因为??1∝ i1 ??2∝ i2。 在等效电路中，用励磁电抗磁通

Xm表征主磁通

?m对电路的作用，用漏电抗

X1?和

X2?表征漏

?1?和

?2?分别对一、二次侧电路的作用。由于铁磁物质的磁饱和特性，励磁电抗

XmXm不是常数，而是随铁心饱和程度的加深而减小。由于变压器工作时，可以当作常数使用；而漏磁通磁路是线性的，故漏电抗

?m基本不变，故

X1?和

X2?是常数。

2、变压器的一、二次绕组之间并无电的联系，为什么一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化？

答：虽然一、二次绕组之间没有电路上的直接连接，但有磁的耦合，即它们交链着同一个主磁通。负载运行时，主磁通是由一、二次绕组磁动势共同激励的。当变压器一次侧电压和频率不变时，主磁通幅值基本不变，因此，负载与空载时磁路中的总励磁磁动势不变，即遵

&?NI&?NI&。循磁动势平衡关系：N1I12210。因此，当二次侧电流I2变化时，其磁动势N2I2?I1也随之改变。由磁动势平衡关系可知，一次侧电流会产生一个增量，与此相应的磁动势?N1I1与二次电流产生的磁动势NI大小相等、方向相反，以维持主磁通幅值基本不变。

22故I1将随I2的增减而增减，也说明变压器二次侧的输出能量是从一次侧传递过来的。

?3、短路阻抗的标幺值ZS对变压器运行性能有什么影响？

*US答：变压器短路阻抗的标幺值Z与短路电压的标幺值

?S?相等，是变压器的重要参数。ZS的大小直接影响变压器的电压调整率和短路电流的大小。若

*ZS小，则电压调整率小，负载

变化时，变压器二次侧电压变化较小，供电比较稳定，但短路电流较大；反之，则变压器的供电不稳定，但短路电流较小。因此，设计时，要折中考虑两方面的影响。

4、某单相变压器一、二次侧各有两个相同的绕组，每个一次绕组的额定电压为110V，每个二次绕组的额定电压为12V。用这台变压器进行不同的连接，能得到几种不同的电压比？电压比分别为多少？

答：这台变压器可以有4种不同的联结方式，如图3-2所示。当电源电压为220V时，应该采用图3-2a或b的联结方式；当电源电压为110V时，应该采用图3-2c或d的联结方式

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图3-1 题3-4图

上述4种不同的联结方式只能得到3种不同的电压比，其值分别为

110?2?9.1712?2110?2k??18.3312110k??4.5812?2 k?5、电压互感器二次侧为什么不允许短路？电流互感器二次侧为什么不允许开路？

答：由于电压表的阻抗很大，使正常运行的电压互感器相当于一台空载运行的降压变压器，即

I2?0,I1?I0 （很小）。如果二次侧短路，一、二次侧的电流都将变得很大，易烧毁互

感器。故电压互感器二次侧不允许短路。

由于电流表的阻抗很小，使正常运行的电流互感器相当于一台短路运行的升压变压器，一次侧的电流I1为被测电路的电流 （不受二次侧电流大小的影响） ，一、二次侧的磁动势处T平衡状态，磁路中的磁通很小。如果二次侧开路，即I2?0，而I1不变，再没有与N1I1相于衡的磁动势，I1完全变成了励磁电流，使磁路严重饱和，二次侧可能感应出很高的感应电动势，危及操作人员和设备的安全。因此，使用时，若要拆除仪表，应当先将二次侧短接，再移走仪表。

6、在Yd联结的三相变压器一次侧施加额定电压，空载运行时，将二次侧的三角形联结打开一角，用电压表测量开角处的电压。试问在三相变压器组和三相芯式变压器中，测量结果是否相同？（设变压器容量与饱和程度均接近）

答：在Yd联结的三相变压器组中，打开二次绕组三角形联结的一角并接入一个电压表，此时二次绕组已不是闭合的，不会存在三次谐波电流，也不存在去磁性质的三次谐波磁通。由于三相变压器组磁路独立，三次谐波磁通幅值较大，电压表在三角形绕组开角处测得电压也

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较大。而三相芯式变压器因磁路相关，三次谐波磁通磁路中有非磁性介质使其幅值较小，故电压表在二次绕组三角形开角处测得的电压也比三相变压器组的小得多。 7、变压器能否用来直接改变直流电压的大小？

答：不能。变压器是利用电磁感应原理实现变压的。如果变压器一次绕组接直流电压，绕组中则产生大小一定的直流电流，建立直流磁通势，铁心中磁通也就是恒定不变的，因此绕组中就没有感应电动势，输出电压为零。

8、变压器的铁心导磁回路中如果有空气隙，对变压器有什么影响？

答：一台制好的变压器在额定电压下运行时，铁心内主磁通的大小是一定的。根据磁路的欧姆定律，若磁路中磁通大小一定，磁阻小则磁通势小，励磁电流中成闭合的，比起回路中有间隙的情况磁阻小得多，

I0r

小。变压器铁心做

I0r

则小得多。如果铁心回路中有一段间

隙，不论是充满空气还是变压器油，由于磁阻很大，产生同样大小主磁通所需励磁磁通势很大，结果很

I0r

很大，

I0r

大使变压器的功率因数降低，变压器性能变差。顺便提一下，由于

Ioa小，

I0r

大，一般可以认为

I0?I0r通常说磁阻大时

I0大。

9、额定电压为220/110V的变压器，若将二次侧110V绕组接到220V电源上，主磁通和励磁电流将怎样变化？若把一次侧220V绕组错接到220V直流电源上，又会有什么问题？ 答：变压器一次绕组的电源电压、频率、匝数满足关系式

U1?E1?4.44fN1?m。当电源

电压、频率不变时，主磁通?m与匝数N1成反比关系，即?m∝

1。 N1I0，则有?m∝

设电源电压接一次绕组（220V）时，主磁通?m为额定磁通，励磁电流为

1当把二次绕组（110V）错当成一次绕组接到220V交流电源上时，主磁通为??m励磁电N1流为

?I0，则有??m∝

1???2?m。比较以上两式，可得m即主磁通为正常连接时的2倍。N2假设变压器铁心磁路不饱和，根据磁路欧姆定律，

?m?N1I0NI?;??m?2?m?20RR显见，

??4I0I0即励磁电流是正常连接时的4倍。若考虑铁心的饱和效应，当主磁通是正常额定

磁通的2倍时，铁心将处于严重饱和状态，则励磁电流

?I0将更大。

当一次绕组错接到220V直流电源上时，主磁通是恒定直流磁通，一、二次绕组中没有感应

电动势，直流电源电压全部降落在一次绕组的电阻上，产生巨大的短路电流。若没有短路保护措施，会烧毁一次绕组。

10、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定于绕组中电流的

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大小。

变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值，而此时二次绕组中电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可以忽略不计。因此短路损耗可近似看成为铜损耗。

11、 电源频率降低，其他量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗和漏抗的变化情况。

答：据U1≈4.44?N1Φm可知，当?降低时， Φm（Bm）增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加励磁电抗减小，漏抗减小。

12、 变压器的一次、二次侧额定电压都是如何定义的？ 答：一次侧额定电压是指规定加在一次侧的电压。二次侧额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。

13、 变压器理想并联运行条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？

答：变压器理想并联运行的条件有三条： ①各变压器一、二次侧的额定电压应分别相等，即变比相同； ②各变压器的联结组别必须相同； ③各变压器的短路阻抗（或短路电压）标么值ZS*（US*）相等，且短路阻抗角也相等。 第②个条件要求绝对严格。

14、如何用转差率s来区分三相异步电动机的各种运行状态？

答：根据转差率s的正负和大小，异步电机可分为电动机、发电机和电磁制动3种状态。当0?s?1时，电机处于电动状态；当s?0时，电机处于发电机状态；当S?1时，电机处于电磁制动状态。

15、产生振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同？

答：单相绕组通以正弦交变的电流就可产生脉振磁动势，三相（或多相）对称绕组通以三相（或多相）对称的交流电流就可产生圆形旋转磁动势；多相绕组如通入的电流不对称或将对称电流通入不对称的多相绕组就产生椭圆形旋转磁动势。

16、把三相异步电动机接到电源的3个接线头对调两根，电动机的转向将如何改变？为什么？

答：把三相异步电动机接到电源的3个接线头对调两根，三相绕组的电流相序与原来相反，因此电机将反转。

17、异步电动机定子绕组与转子绕组之间没有直接的联系，为什么负载增大时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载电动机主磁通有无变化？

答：当负载增大时，电动机转速下降，转差率上升，转子绕组切割磁感线的速度增加，转子的感应电动势、感应电流相应增加，转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系可知，定子磁动势也要增加，因此定子电流增大，即从电网吸收的电功率增加。这一过程直到转子电流产生的转矩与负载转矩重新平衡为止。从空载到满载，电动机的主磁通基本保持不变。 18、异步电动机在轻载下运行时，为什么其效率和功率因数都较额定负载时低？如定子绕组为△联结的异步电动机改为Y联结运行，在轻载下其效率和功率因数如何变化？

答：异步电动机由于空气隙的存在，励磁电流较大。在轻载时，定子电流的负载分量小，定子电流主要为无功的励磁电流，因此轻载时异步电机的功率因数低。

轻载时，转子输出的有功功率小，定子吸收的电功率主要用于补偿铁耗和机械损耗，因

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