发布时间 : 星期五 文章电机学课后 思考题 习题 答案更新完毕开始阅读
一次绕组匝数减少时，由U1?E1?4.44fN1?=常数，可知，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁电抗减小，空载电流增大。
铁心接缝处气隙增大，磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。
2.6 保持其它条件不变，当只改变下列参数之一时，对变压器的铁心饱和程度、空载电流、励磁阻抗、铁心损耗各有何影响？（1）减少一次绕组的匝数；（2）降低一次侧电压；（3）降低电源频率。
答：由U1?E1?4.44fN1?可知：
（1）减少一次绕组匝数时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻抗减小，空载电流增大，铁心损耗增加。
（2）降低一次电压时，主磁通减小，磁路饱和程度降低，磁导率增大，励磁阻抗增大，空载电流减小，铁心损耗减小。
（3）降低电源频率时，主磁通增大，磁路饱和程度增加，磁导率下降，励磁阻抗减小，空载电流增大，此时，Bf?常数，根据pFe?B2f1.3?(Bf)1.3B0.7可知，铁心损耗随B的增加而增加。
2.7 一台220V/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？
答：不能。由U1?E1?4.44fN1?可知，如果一次绕组用2匝，在原边电压作用下，由于匝数太少，主磁通将很大，磁路高度饱和，励磁电流会很大，要求导线线径很大，在实践上根本无法饶制。反之，如果导线截面不够大，那么线圈流过大电流将会烧毁。
2.8 在分析变压器时，为什么要对二次绕组进行折算？折算的物理意义是什么？折算前后二次侧的电压、电流、功率和参数是怎样变化的？
答：折算的目的是将一次、二次两个分离的电路画在一起，获得变压器的等效电路。折算的物理意
??N1的绕组来等效实际匝数为N2的二次绕组，将变比为k的变压器等效成变比为1义是用匝数为N2的变压器。折算后，二次电压为折算前的k倍，二次电流为折算前的1/k，二次功率不变，二次电阻和漏抗、负载阻抗均为折算前的k倍。
2.9 为什么变压器的空载磁动势与负载时的一、二次绕组合成磁动势相等？
答：因为变压器的漏阻抗很小，无论空载还是负载，漏阻抗压降都很小，在电源电压不变时，主电动势变化很小，因此主磁通几乎不变，所以用以产生主磁通的空载磁动势与负载时的合成磁动势相等。
2.10变压器负载运行时，一、二次绕组中各有哪些电动势或电压降？它们是怎样产生的？试写出
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电动势平衡方程式。
?，漏电动势E?X）?时，一次绕组中有主电动势E?（漏抗压降jI答：一次绕组外加电源电压U1111，1??R，方程式为U???E??E??I?R??E??I?(R?jX)；二次绕组中有电阻R1上的电压降I11111?111111???，漏电动势E?X）?（漏抗压降jI主电动势E222，电阻R2上电压降I2R2，负载端电压为U2，方程式2???E??E??I?R?E??I?(R?jX)。 为U222?2222222.11试说明变压器等效电路中各参数的物理意义，这些参数是否为常数？
?分别为副边一相绕组的电阻和漏电?和X2答：R1和X1分别为原边一相绕组的电阻和漏电抗，R2?的大小分别反映了原、副绕组漏磁通的大小。Rm是抗的折算值，上述四个参数为常数,其中X1、X2反映铁心损耗的等效电阻，称为励磁电阻，Xm是反映主磁通大小的电抗，称为励磁电抗，这两个参数也是一相参数，当电源电压不变时，Rm和Xm近似为常数。
2.12 利用T形等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流、损耗、功率是否均为实际值，为什么？
答: 一次各物理量数值均为实际值,二次电压、电流是折算值，二次损耗、功率是实际值。因为对二次绕组进行折算时，是以等效为原则，其中，折算前、后的二次侧损耗、功率是保持不变的。
2.13 变压器空载实验一般在哪侧进行？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、励磁阻抗是否相等？
答：空载实验一般在低压侧进行。空载电流不等，高压侧空载电流是低压侧的1/k；空载电流百分值相等；空载功率相等；励磁阻抗不等，高压侧励磁阻抗是低压侧的k倍。
2.14变压器短路实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的短路电压、短路电压百分值、短路功率、短路阻抗是否相等？
答：短路实验一般在高压侧进行。短路电压不等，高压侧短路电压是低压侧的k倍；短路电压百分值相等；短路功率相等；短路阻抗不等，高压侧短路阻抗是低压侧的k倍。
2.15 为什么可以把变压器的空载损耗看作铁耗？短路损耗看作额定负载时的铜耗？
答：空载试验时外加额定电压，空载损耗包括额定铁损耗和空载铜损耗，由于空载电流很小，空载铜损耗远远小于额定铁损耗，可忽略，所以空载损耗可看作铁损耗。
短路试验时电流为额定电流，短路损耗包括额定铜损耗和短路时的铁损耗，由于短路电压很低，磁
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通很小，短路时的铁损耗远远小于额定铜损耗，可忽略，所以短路损耗可看作额定负载时的铜损耗。
2.16 一台单相变压器,SN=10kVA，U1NU2N=380/220V，R1?0.14Ω,X1?0.22?,
R2?0.035Ω,X2?0.055?，Rm?80Ω,Xm?371?。在高压侧加380V电压，在低压侧接一感性
负载：RL?3Ω，XL?4?。分别用T形等效电路、近似等效电路和简化等效电路计算I1、I0、I2、
U2，并比较三次计算的结果。
解:（1）用T形等效电路计算 根据已知参数可得:k?U1N380??1.7273 U2N220??k2R2?1.72732?0.035?0.104? X2??k2X2?1.72732?0.055?0.164? R2??k2RL?1.72732?3?8.951??k2XL?1.72732?4?11.934? RL? XL??ZL??0.104?j0.164?8.951?j11.934?9.055?j12.098? Z2??ZL?)?0.14?j0.22?Z?Z1?Zm//(Z2?8.689?j12.033?14.842?54.167??(80?j371)(9.055?j12.098)80?j371?9.055?j12.098
?U?0380?0??1?I1???25.6??54.167A ?Z14.842?54.167??I0??ZL?Z2??9.055?j12.098?25.6??54.167??0.984??77.9?A I??ZL?)189.055?j383.098Zm?(Z2Zm80?j371??I?25.6??54.167??24.7??53.25?A 1??ZL?)Zm?(Z289.055?j383.098????I2????I??Z??24.7??53.249??14.918?53.129??368.5??0.12?V ?U22L??1.7273?24.7?42.66A U2?I2?kI2（2）用近似等效电路计算
?U2368.5??213.34V k1.7273????I2?U380?0?1??24.72??53.26?A
??ZL?0.14?j0.22?9.055?j12.098Z1?Z2 7
?U?0380?0??1?I0???1??77.831A ?Zm379.527?77.831??I??(?I?)?24.72??53.26??1??77.831??25.63??54.2?A I102????I??Z??24.72??53.26??14.918?53.129??368.77??0.131?V ?U22L??1.7273?24.72?42.7A U2?I2?kI2（3）用简化等效电路计算
??U380?01???I???I??24.72??53.26?A 12??ZL?0.14?j0.22?9.055?j12.098Z1?Z2?368.77U2??213.5V k1.7273??1.7273?24.72?42.7A I2?kI2U2??368.77U2??213.5V k1.72732.17 一台额定容量为SN?1kVA的单相变压器，U1N/U2N＝220／110V，在低压侧加额定电压做空载试验，测得I0?0.6A,p0?10W；在高压侧加电压做短路试验，测得Us?20V，Is?4.55A，
ps?25W。试求：折算到高压侧的励磁参数和短路参数及其标么值。
解：
Zm?U2N110U220??183.33? k?1N??2 I00.6U2N110p010??k2Rm?22?27.78?111.12? ??27.78? Rm22I00.6Rm?22??k2Xm?22?181.213?724.852? Xm?Zm?Rm?181.213? XmZ1NU1NU12N2202????48.4? I1NSN1000?Rm111.12??2.296 Z1N48.4?Xm724.852??14.976 Z1N48.4???Rm???Xm 8