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密 弊作绝拒、纪考肃严、信守实封诚、 名争姓竞号平学级公年班、业专院学线程工气电院学重庆大学试卷磁路与变压器第1页共3页

重庆大学电机学（1）磁路与变压器课堂测验

2013~2014学年第一学期

考试方式： 测验日期：2013.11.08 测验时间： 45 分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 一、 单项选择题（每小题2分，共20分）

1．软磁材料的特点是 C 。

A．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力小； B．磁滞回线宽、剩磁小、矫顽力大； C．磁滞回线窄、剩磁小、矫顽力小；

D．磁滞回线窄、剩磁大、矫顽力小。

2．变压器其它条件不变，若一次侧匝数增加10%，则 D 。 A．X1σ与Xm均增加为原来的1.1倍； B．X1σ与Xm均增加为原来的1.21倍；

C．X1σ增加为原来的1.21倍，Xm的增加程度不到原来的1.21倍； D．X1σ增加到原来的1.21倍，Xm的增加程度超过原来的1.21倍。 3．Dy接线的三相变压器，UIN、U2N分别为一、二次侧额定电压，则变压器

的变比为 A 。 A．3U1NU；B．U1NU1NU2NU；C．；D．2N。

2N3U2NU1N4．某三相变压器带阻感负载运行时，负载电流相同的情况下，cos?2越大，

则 D 。

A．电压变化率越大，效率越高；B．电压变化率越大，效率越低； C．电压变化率越小，效率越低；D．电压变化率越小，效率越高。 5．额定电压为220/110V的单相变压器，设短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω，负载阻抗为0.06+j0.12Ω。则从原边看进去的总阻抗为 C 。

A．0.13+j0.29Ω；B．0.025+j0.08Ω；C．0.25+j0.53Ω；D．0.07+j0.17Ω。 6．变压器的额定电压为220V/110V，若不慎将低压侧接到220V电源后，则 A 。

A．励磁电流增大，铁耗增大；B．励磁电流增大，铁耗减小； C．励磁电流减小，铁耗增大；D．励磁电流减小，铁耗减小。 7．两台容量不同、变比和联结组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比 C 。

A．与短路阻抗成反比； B．与短路阻抗成正比； C．与短路阻抗的标幺值成反比； D．与短路阻抗的标幺值成正比。 8．一台容量为SN的双绕组变压器，改接成一台自耦变压器，变比为ka，则自耦变压器的传导功率为 C 。

A．SN/(1-ka)；B．SN；C．SN/(ka-1)；D．SN/(1+ka)。

9．已知变压器中的主磁通为正弦波，若磁路饱和，则磁化电流为 C 。 A．正弦波； B．平顶波；C．尖顶波；D．三角波。 10．变压器空载运行时，一次绕组空载电流很小的原因是 D 。 A．一次绕组匝数多电阻大；B．一次侧漏抗大； C．一次侧施加的电压小；D．变压器的激磁阻抗大。

二、 填空题（每空2分，共30分）

1．在铁心线圈中通入直流电，使铁心工作在饱和点附近。随着电流的增大，铁心中的磁场强度增加，铁心的饱和程度增加，铁心的磁导率减小，铁

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心的磁阻增大。（填增加、减小或不变）

2．变压器的激磁阻抗Zm=Rm+jXm是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综

合参数。

3．变压器实现变压的条件是铁心中有交变磁通，一、二次绕组的匝数不等。 ?U1??X?jI2k4．变压器理想并联运行应满足的条件是各变压器的额定电压和电压比应当相等、各变压器的联结组号必须相同、各变压器的短路阻抗标幺值要相等，阻抗角要相同。

5．根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同，通常把磁通分为主磁通和漏磁通。

6．一台已制成的变压器，在忽略漏阻抗压降的条件下，其主磁通的大小主

要取决于电源电压和频率。

三、 简答题（共16分）

1．设负载功率因数角为φ2（滞后），画出变压器的简化等效电路图，标明各

物理量的参考方向，写出其对应基本方程式，并画出其相量图。（8分） 解：

RkXkI?=U?1?I??21?U??2（3分）

U?1?I?1(Rk?jXk)?U??2其中Rk?R1?R?，X（2分）

2k?X1??X2???2I??U??21??I??2?I??2Rk（3分）

2．画出联接组别为Yd9的三相变压器电压相量图和绕组联结图。（8分）解一：

BABCcU?ABU?BU?cXYZU?acabbU?U?AU?CU?bab??U?baACzxy

解二：

BABCUBU?cU?AB?bXYU?cbcZabU?U?AU?CU?aab?U?aaACyzx

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四、 计算题（共34分）

设有一台三相变压器。在低压侧做空载实验，在额定电压下测得空载电**流I0?0.02，空载损耗p0?0.0011；在高压侧做短路实验，在额定电流下测

**得短路电压Uk。 ?0.105，短路损耗pk?0.0048。假设cos?2?0.8（滞后）

（1）试求激磁参数和短路参数标幺值。（16分）

（2）求出当该变压器有最大效率时的负载系数以及最大效率。（6分） I?*2*p00.0011??0.48（3分） *pk0.0048?max*2p0?1?***I2SNcos?2?2p02?0.0011（3分）

0.48?1?0.8?2?0.0011?1?（3）在额定负载下，求电压变化率?U最大时的功率因数cos?2和?U值。（12分）

解：（1）励磁参数通过空载实验测得，实验条件为在低压侧加额定电压，高

压侧开路，有：U*0?1（2分）

则有：Z*m?U*01I*??50（2分）

00.02R*m?p*00.0011I*2?2?2.75（2分） 00.02X*2m?Z*?R*2mm?502?2.752?49.92（2分） 短路参数是通过短路实验测得，实验条件是在高压侧加电压，低压侧短

路，调节电压直到短路电流达到额定电流，有：I*k?1（2分）

则有：Z*U*kk?I*?0.105?0.105（2分） k1R*p*k0.0048k?I?*2?2?0.0048（2分） k1X*222k?Z*k?R*2k?0.105?0.0048?0.105（2分）

（2）当空载损耗与短路损耗相等时，效率达到最大，此时的负载系数为：

?0.9943（3）由题设可知I*2?1

?u?I*(R**kcos?2?Xksin?2)（3分）

?u对?2求导，并令其等于零，则可求得其极值，即：d?ud??I*[R**k(?sin?2)?Xkcos?2]?0（3分） 2则有：

??arctan(X*k0.1052R*)?arctan()?87.38?（2分）

k0.0048则有：

cos?2?cos(87.38?)?0.0457（1分） sin?2?sin(87.38?)?0.9989（1分） 则：

?u?I*(R*X*kcos?2?ksin?2)?0.0048?0.0457?0.105?0.9989（2分）

?0.1051