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重庆大学磁路与变压器 重庆大学电机学（1）课程试卷juan 2014—2015学年第一学期 开课学院：电气工程学院课程号：15012650 考试日期： 2014.10.20 考试时间： 45 分钟 考试方式：密 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 二 三 四 五 六 七 题号 得分 一 八 九 十 总分 封 考试提示 1.严禁随身携带通讯工具等电子设备参加考试； A．铜耗减小，铁耗减小； B．铜耗减小，铁耗增加； C．铜耗增加，铁耗减小； D．铜耗增加，铁耗增加。 6．一台升压变压器，一次绕组的每匝电势 B 二次绕组的每匝电势。 A．小于； B．等于； C．大于； D．无法确定。 7．某三相变压器带感性负载运行时，在负载电流相同的情况下，cosφ2越低，则 B 。 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。 8．一台单相变压器空载运行时，其一次侧电压与电流的相位差 A 。 A．略小于90°；B．远小于90°；C．略大于90°；D．远大于90°。 9．变比k=2的变压器，从低压侧测得的空载损耗为300W，从高压侧测得的短路损耗为1200W，则效率最大时负载电流的标幺值为 B 。 A．0.25；B．0.5；C．1；D．2。 10．两台容量不同、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 D 。 A．与短路阻抗成正比；B．与短路阻抗成反比； C．与短路阻抗的标幺值成正比； D．与短路阻抗的标幺值成反比。 命题人：组题人：审题人：命题时间：教务处制 2.考试作弊，留校察看，毕业当年不授学位；请人代考、 替他人考试、两次及以上作弊等，属严重作弊，开除学籍。 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、剩磁大、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．单相变压器其它条件不变，若铁心叠片接缝增大，则其空载电流 A 。 A．增大； B．减小； C．不变； D．无法确定。 3．当电源电压为正弦波时，考虑磁路饱和后，单相变压器空载电流为 C 。 A．正弦波；B．平顶波；C．尖顶波； D．三角波。 4．Yd接线的三相变压器，U1N、U2N分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 C 。 A．3U1NU2N；B．U1NU2N；C．U1N3U2N；D．U2NU1N。 5．变压器空载运行时，若输入电压提高，则 D 。 二、填空题（除题5每空2分，其余每空1分，共25分） 1．变压器其它条件不变，若一次侧绕组匝数增加10%，则将使铁心饱和程度减小，铁耗减小，一次侧漏抗X1σ增大，激磁电抗Xm增大。（填增大、减小、不变） 2．自耦变压器的视在功率由感应功率和传导功率组成。 3．变压器二次侧带感性负载，当一次侧电压不变时，随着负载增加，一次侧电流增大，二次侧电压减小。（填增大、减小、不变） 4．三相变压器一、二次侧线电压的相位关系取决于 同名端的标注方式 和 绕组的连接方式 。 5．变压器理想并联运行的条件是各变压器的额定电压和电压比相等、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。 6．为了获得变压器等效电路参数而进行的两个试验分别是空载试验和短路试验。为了试验的安全和仪表选择的方便，前者应在低压侧施加激励，后者应在高压侧施加激励。（填高压、低压）。 7．变压器的激磁阻抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数。 8．在直流磁路中，当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙减小时，则电流不变，磁通增大，电感增大。（填增大、减小、不变） 学院专业、班年级学号姓名考试教室 线 第1页共3页 重庆大学磁路与变压器 三、简答题（共20分） 1．试画出联接组别为Dy9的三相变压器电压相量图和绕组联接图。（10分） 解一：解二： ABCBXABCZBU1jI2?Xk?I2?U2?RkI2（4分） XcYaZbYCUABXbYcZaCXUabbyzx-UABIm YAaUabbyzxAZaI1四、计算题（共35分） 1．在单相变压器的T形等效电路中，已知以下参数：一次侧电压标幺*值U1*?1?0?，激磁阻抗标幺值Zm=3.2+j32，一次侧漏阻抗标幺值Z*?=0.006+ 1zxycyzxc?2．试画出变压器的近似Γ形等效电路（注意不是T形等效电路），标明各物理量，写出其对应的基本方程式，并画出相量图。（10分） I1ImXm*j0.04，二次侧漏阻抗标幺值Z*?=0.004+j0.03，负载阻抗标幺值ZL=0.8+j0.6。2试求： （1）一次侧电流标幺值I（4分）；（2）二次侧电流标幺值I（4分）；?*1?*2?*m??I2?Rk?R1?R2??Xk?X1??X2U1?E1?E2?U2（3分） *（3）激磁电流标幺值I（4分）；（4）二次侧电压标幺值U2（4分）；（5）*电压调整率?U（4分）；（6）一次侧铜耗标幺值pCu1（3分）；（7）二次侧铜Rm耗标幺值pCu2（3分）；（8）铁耗标幺值pFe（3分）；（9）变压器输入功率标**??ImZmU1??E1??E2??I2?ZkU1?U2?I1?Im?I2???????????Rk?R1?R2，其中幺值P；（10）变压器输出功率标幺值P2（2分）；（11）变压器效1（2分）率η（2分）。 （3分） U1I1***?σXk?X1??X2Zk?Rk?jXkZm?Rm?jXm.X1*σR1**Rm*R2*X2σ*I2..*Im*Xm.*E1?E2.*.**U2.*ZL 解：（1）从一次侧端口看进去的等效阻抗标幺值为： 第2页共3页 重庆大学磁路与变压器 ****Z*eq?Z1σ?Zm||(Z2σ?ZL)?(0.006?j0.04)+[(3.2?j32)||(0.004?j0.03+0.8+j0.6)]=(0.006+j0.04)+(0.7725+j0.6338)=0.7785+j0.6738（2分） 方法二： *XL0.3（1分） ?2?arctan(*)?arctan()?36.87°RL0.4I?U/Z..*1*1*eq?U??0.7344?j0.6356（2分） U20?U2?100%U2N（4分） ****(2)I2??I1*Z*m/(Zm?Z2σ?ZL)..?0.9710??40.88°*?(1?U2)?100%?(1?0.9500)?100%?5%**2*(6)pcu1?I1R1?0.97102?0.006?5.6570?10?3（3分） ??(0.7344?j0.6356)?(3.2?j32)/(4.004?j32.63)??(22.6893?j21.4669)/(4.004?j32.63)??(0.7322?j0.6053)?0.9500?140.42°**(3)Im?I1*?I2（4分） **2*(7)pcu2?I2R2?0.95002?0.004?3.6100?10?3（3分） **2*(8)pFe?ImRm??0.03042?3.2?2.9573?10?3（3分） ... ?(0.7344?j0.6356)?(?0.7322?j0.6053)（4分）?0.0022?j0.0303?0.0304??85.85°(4)U?IZ***(9)P1?U1I1cos?1..*2?1?0.9710?cos40.88°（2分） =0.7342**(10)P2*?U2I2cos?2*2*L?(?0.7322?j0.6053)?(0.8?j0.6)（4分） =-0.9489+j0.0449=0.9500?177.29°***(5)?U?I2(Rkcos?2?Xksin?2)?100%?0.9500?0.9500?cos(36.87°)（2分） =0.7220P2*(11)??*?100%P1=I[(R+R)cos?2?(X+X)sin?2]?100%?0.9500?(0.01?cos36.87°+0.07?sin36.87°)?100%=4.75%*2*1*2*1?*2?（3分） 0.7220?100%（2分） 0.7342?98.33%?、（2）所得到的二次侧电压，?2为二次侧电压相量超前电流相量的角度。可以从（4）电流相量的幅角做差得到，也可以通过负载阻抗得到： 第3页共3页