变压器与铁心线圈计算题(自学题).doc

变压器与铁心线圈计算题

1. 有 一 音 频 变 压 器，原 边 连 接 一 个 信 号 源，其 US = 8.5 V，内 阻 R0 = 72 W，变 压 器 副 边 接 扬 声 器，其 电 阻 RL = 8 W 。求：(1) 扬 声 器 获 得 最 大 功 率 时 的 变 压 器 变 比 和 最 大 功 率 值；(2) 扬 声 器 直 接 接 入 信 号 源 获 得 的 功 率。

(1) 获 得 最 大 功 率 时：

(2)

2. 有 一 容 量 为 10 kVA 的 单 相 变 压 器，电 压 为 3 300 / 220 V，变 压 器 在 额 定 状 态 下 运 行。 求：(1) 原、副 边 额 定 电 流；
(2) 副 边 可 接 60 W，220 V 的 白 炽 灯 多 少 盏？
(3) 副 边 若 改 接 40 W，220 V，功 率 因 数 的 日 光 灯，可 接
多 少 盏 ( 镇 流 器 损 耗 不 计 )？变 压 器 输 出 功 率 多 少 ？

(1)
(2)盏
(3)盏

3 有 一 台 10 kVA，10 000 / 230 V 的 单 相 变 压 器，如 果 在 原 边 绕 组 的 两 端 加 额 定 电 压， 在 额 定 负 载 时，测 得 副 边 电 压 为 220 V。求：
(1) 该 变 压 器 原、副 边 的 额 定 电 流； (2) 电 压 调 整 率。

(1)
(2)

4. 某 三 相 变 压 器，原 边 绕 组 每 相 匝 数 N1 = 2 080 匝，副 边 绕 组 每 相 匝 数 N2 = 80 匝，如 果 原 边 绕 组 端 加 线 电 压 U1 = 6 000 V。求：
(1) 在 U / U 接 法 时，副 边 绕 组 端 的 线 电 压 和 相 电 压；
(2) 在 U / D 接 法 时，副 边 绕 组 端 的 线 电 压 和 相 电 压。

(1)

(2)

5. 一 个 铸 钢 制 成 的 均 匀 螺 线 环，已 知 其 截 面 积 ，平 均 长 度 l = 40 cm，线 圈 匝 数 N = 800 匝，要 求 磁 通 F = 2 ´ 10－4 Wb，铸 钢 材 料 的 B－H 曲 线 数 据 见 下 表。求 线 圈 中 的 电 流 l 。

查 铸 钢 B－H 曲 线 数 据 表， 当 B =1 T 时，H = 920 A/m

6. 有 一 线 圈，其 匝 数 N = 1 000，绕 在 由 铸 钢 制 成 的 闭 合 铁 心 上，铁 心 的 截 面 积 AFe = 20 cm2，铁 心 的 平 均 长 度 l Fe = 50 cm ，铸 钢 材 料 的 B－H 曲 线 数 据 见 下 表。如 要 在 铁 心 中 产 生 磁 通 F = 0002 Wb。求：
(1) 磁 路 不 含 气 隙，线 圈 应 通 入 多 大 的 直 流 电 流；
(2) 若 磁 路 含 有 一 长 度 为 d = 0.2 cm 的 空 气 隙( 与 铁 心 柱 垂 直 ) 由 于 空 气 隙 较 短，磁 通 的 边 缘 扩 散 可 忽 略 不 计，线 圈 通 入 的 直 流 电 流 有 多 大 ( 已 知 )。

(1)
查 铸 钢 B－H 曲 线 数 据 表 当 B = 1 T 时：H = 920 A/m

(2) 空 气：

铸 钢：
7. 图 示 电 路，两 个 线 圈 绕 在 同 一 个 磁 路 上，N1 = 3 000 匝，R1 = 30 W，N2 = 4 000 匝，R2 = 40 W , 两 个 线 圈 串 联 或 并 联 接 到 U = 115 V 的 直 流 电 源 上，已 知 两 个 线 圈 的 磁 动 势 方 向 一 致。求 两 种 连 接 方 式 下 磁 路 的 总 磁 动 势，并 在 图 上 标 出 磁 通 F 的方 向。

2，3 连 接 串 联

1.3、2.4 连 接 并 联
磁 通 方 向 如 图 所 示

8. 图 示 电 路，N1 与 N2 两 个 线 圈 反 向 绕 在 同 一 个 磁 路 上，其 中 N1 = 300 匝，R1 = 30 W，N2 = 400 匝，R2 = 40 W ，两 个 线 圈 串 联 或 并 联 接 到 U = 105 V 的 直 流 电 源 上。求 两 种 连 接 方 式 下 磁 路 的 总 磁 动 势，并 在 图 上 标 出 磁 通 F 方 向。

2、3 连 接 串 联
1.3、2.4 连 接 并 联
磁 通 方 向 如 图 所 示

9. 某 变 压 器 有 两 组 原 边 绕 组，每 组 额 定 电 压 为 110 V，匝 数 为 440 匝， 副 边 绕 组 的 匝 数 为 80 匝，频 率 f = 50 Hz。求：
(1) 原 边 绕 组 串 联 使 用，原 边 加 上 额 定 电 压 时，变 压 器 的 变 比、副 边 输 出 电 压 及 磁 通Fm ；
(2) 原 边 绕 组 并 联 使 用，原 边 加 上 额 定 电 压 时，变 压 器 的 变 比、副 边 输 出 电 压 及 磁 通Fm 。

(1)

(2)

10. 如 图 所 示，变 压 器 原 边 有 两 个 110 V 的 绕 组，不 知 道 它 们 的 同 名 端，现 把 两 个 绕 组 任 意 串 联 起 来，再 和 一 个 额 定 电 压 为 220 V 的 灯 泡 串 联，然 后 接 上 220 V 的 电 源。试 说 明 如 何 根 据 灯 泡 的 亮 暗 来 判 断 两 绕 组 的 同 名 端，为 什 么?

若 灯 泡 正 常 亮 度 说 明 B、C 为 同 名 端
若 灯 泡 发 暗，说 明 B、C 为 异 名 端

因 为：
若B、C 为 同 名 端，两 个110V 绕 组 的 感 应 电 动 势 大 小 相 等 而 方 向 相 反 互 相 抵 消，则 220V 电 压 全 部 加 在 灯 泡 上，灯 泡 正 常 亮 度

若 B、C 为 异 名 端，两 绕 组 感 应 电 动 势 大 小 相 等 而 相 加，此 电 动 势 基 本 上 与 外 加 电 压 相 平 衡，故 加 在 灯 泡 上 的 电 压 就 远 小 于 220V 而 发 暗。

11. SL－50 / 10 型 三 相 配 电 变 压 器，额 定 容 量 ，原 边 额 定 电 压 ，副 边 额 定 电 压 ，额 定 运 行 时，铁 损 耗 ，满 载 时 钢 耗 ，U / U0 接 法。求：
(1) 原、副 边 绕 组 额 定 相 电 压 和 相 电 流；
(2) 设 负 载 功 率 因 数 为 0.8 ( 滞 后 )，求 额 定 负 载 下 变 压 器 的 效 率。

(1) 原 边 绕 组 相 电 压
原 边 绕 组 相 电 流
副 边 绕 组 相 电 压
原 边 绕 组 相 电 流
(2)

12. 某 三 相 变 压 器，额 定 容 量 为 180 kVA，原 边 额 定 线 电 压 为 10 kV，副 边 额 定 线 电 压 为 0.4 kV，U/U 接 法，电 源 频 率 为 50 Hz，每 匝 线 圈 的 感 应 电 动 势 为 5.133 V，铁 心 截 面 积 为 160 cm2。求：
(1) 原、副 边 绕 组 的 每 相 匝 数 及 变 比；
(2) 原、副 边 绕 组 的 每 相 相 电 流；
(3) 铁 心 中 的 磁 通 密 度。

(1)
匝 匝
(2) 原 边 绕 组： 副 边 绕 组：
(3)

13. 有 一 台 50 kVA，6 600 / 230 V 的 单 相 变 压 器，空 载 电 流 为 额 定 电 流 的 5％，测 得 空 载 损 耗 ( 即 铁 损 ) ， 满 载 铜 损 耗 。把 这 个 变 压 器 作 为 降 压 变 压 器 为 照 明 负 荷 供 电，满 载 时 副 边 电 压 为 224 V。求：(1) 变 压 器 原、副 边 的 额 定 电 流 I 1N ，I 2N ；
(2) 电 压 调 整 率 DU %；
(3) 满 载 时 的 效 率 h ( 设 负 载 的 功 率 因 数 等 于1)。

(1)
(2)
(3)

14. 某 台 变 压 器 容 量 为 10 kVA，铁 损 耗 ，满 载 铜 损 耗 DPCu = 340 W，求 下 列 二 种 情 况 下 变 压 器 的 效 率：
(1) 在 满 载 情 况 下 给 功 率 因 数 为 0.9 ( 滞 后 ) 的 负 载 供 电；
(2) 在 75％ 负 载 情 况 下，给 功 率 因 数 为 0.8 ( 滞 后 ) 的 负 载 供 电。

(1) 变 压 器 输 出 的 有 功 功 率
满 载 时：

(2) 变 压 器 输 出 的 有 功 功 率
在 75％负 载 时

15. 有 一 单 相 变 压 器，电 压 为 3 300 / 220 V，副 边 接 入 R = 4 W，XL = 3 W 的 串 联 阻 抗。求：(1) 原、副 边 的 电 流 及 功 率 因 数 ( 变 压 器 为 理 想 变 压 器，其 电 阻，漏 抗
及 空 载 电 流 略 去 不 计 )；
(2) 若 将 此 负 载 阻 抗 换 算 到 原 边，求 换 算 后 的 电 阻 和 感 抗 值。

(1)
副 边 电 流： 原 边 电 流：

(2)

16. 某 理 想 变 压 器 的 绕 组 如 图 所 示，试 判 断 两 个 绕 组 的 同 名 端，并 用" * " 表 示，若 已 知 变 比 为 4，，。求 u2 和 i2 。

假 定 原、副 边 绕 组 电 流 i1，i2 方 向 如 图 所 示，根 据 右 螺 旋 法 则，两 个 电 流 产 生 的 磁 通 方 向 一 致，则 同 名 端 如 图 中 所 示，用 " * " 表 示。
因则
已知 K= 4

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