电工学唐介课后答案第5章习题.ppt
练 习 题,5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为 220/55 V。求一次绕组的匝数。,5.4.3 已知某单相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=6 600/230 V，空载电流为额定电流的3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：(1)一、二次绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率；(4)满载时的效率。,5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在 220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V三种输出电压。求三个二次绕组的匝数。,下一页,返回主页,5.4.4 某单相变压器容量为 10 kVA，额定电压为3 300/220 V。如果向 220 V、60 W的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯供电，日光灯能装多少盏？,5.4.5 某50 kVA、6 600/220 V 单相变压器，若忽略电压变化率和空载电流。求：(1)负载是 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流是多少？(2)上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？,5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为 230，二次绕组的匝数为 80，原配接 8 的扬声器，现改用 4 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？,上一页,下一页,返 回,5.4.7 电阻值为 8 的扬声器，通过变压器接到 E=10 V、R0=250 的信号源上。设变压器一次绕组的匝数为 500，二次绕组的匝数为 100。求：(1)变压器一次侧的等效阻抗模|Z|；(2)扬声器消耗的功率。,5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1=1 000，接到220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2=500，接到 R=4、XL=3 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1)二次侧电压U2；(2)输出电流 I2；(2)输出的有功功率 P2。,5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分别为：220 V 和 150 VA，127 V 和 100 VA，36 V 和 50 VA。求这三个绕组的额定电流。,5.6.1 某三相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。,上一页,下一页,返 回,5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kVA，Y,d 接法，额定电压为 35/10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、相电流和线电流。,5.6.3 某三相变压器的容量为 75 kVA，以 400 V 的线电压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻为2，感抗为 1.5。问此变压器能否负担上述负载？,5.6.4 有一台三相变压器 SN=150 kVA，U1N=6.3 kV，U2N=0.4 kV，负载的功率因数为 0.8（电感性），电压变化率为 4.5%。求满载时的输出功率。,5.7.1 试判断图 5.01 中各绕组的极性。,上一页,下一页,返 回,练习题解答,5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输出电压。求三个二次绕组的匝数。【解】,27,34,1 909,返 回练习题题集,下一题,5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为 220/55 V。求一次绕组的匝数。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,=1 600,5.4.3 已知某单相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=6 600/230 V，空载电流为额定电流的 3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：(1)一、二次绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率；(4)满载时的效率。【解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。,(2)I0=3%I1N=0.037.58 A=0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032=0.0009，故空载时的,下一题,返 回练习题题集,上一题,下一页,铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即P0=PFe，因此求得：,(4)P2N=U2 I2N cos2=(220217.4 0.85)W=40 653.8 W,=95.4%,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.4 某单相变压器容量为 10 kVA，额定电压为3 300/220 V。如果向 220V、60 W 的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯供电，日光灯能装多少盏？【解】解法1：通过电流求解。变压器二次绕组的额定电流为,每只白炽灯的电流为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的电流为,上一题,下一题,返 回练习题题集,下一页,因而可装日光灯数为,解法2：通过视在功率求解。,每只白炽灯的视在功率为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的视在功率为,因而可装日光灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.5 某 50 kVA、6 600/220 V 单相变压器，若忽略电压变化率和空载电流。求：(1)负载是 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流是多少？(2)上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？【解】(1)变压器的电压比为,变压器输出的有功功率，即日光灯消耗的有功功率为 P2=44040 W=17 600 W 忽略电压变化率，则变压器二次绕组电压等于其空载电压 220 V，故二次绕组电流为,下一题,返 回练习题题集,下一页,上一题,忽略空载电流，则变压器一次绕组电流为,(2)变压器的二次绕组额定电流为,由于 I2I2N，所以变压器未满载。设接入的白炽灯总功率为 P，只要接入白炽灯后总视在功率（或总电流）不超过变压器的容量 SN（或额定电流 I2N）变压器就不会过载，故,式中 Q2 为日光灯的无功功率，由于 2=arccos2=arccos 0.5=60o Q2=P2 tan2=17 600tan 60o var=30 484 var,上一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,下一页,由此可得,=22 032.4 W,因而可装白炽灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为 230，二次绕组的匝数为 80，原配接 8 的扬声器，现改用 4 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？【解】本题目是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。,改用 4 的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与用 8 扬声器时相同，故,=4.07,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.4.7 电阻值为 8 的扬声器，通过变压器接到E=10 V、R0=250 的信号源上。设变压器一次绕组的匝数为 500，二次绕组的匝数为 100。求：(1)变压器一次侧的等效阻抗模|Z|；(2)扬声器消耗的功率。【解】,扬声器消耗的功率为：P2=R I12=(2000.0222)W=0.097 W或,P2=RL I22,本题目的仍是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。(1)一次侧的等效阻抗模|Z|即一次侧的等效电阻 R，故,=0.097 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1=1 000，接到220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2=500，接到 R=4、XL=3 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1)二次侧电压 U2；(2)输出电流 I2；(3)输出的有功功率 P2。【解】,(2)ZL=R+j XL,(3)P2=R I22=(4222)=1 936 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分别为：220 V 和 150 VA，127 V 和 100 VA，36 V 和 50VA。求这三个绕组的额定电流。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.1 某三相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kVA，Y,d 接法，额定电压为 35/10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、相电流和线电流。【解】,U2Np=U2N=10.5 kV,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.3 某三相变压器的容量为 75 kVA，以 400 V 的线电压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻为2，感抗为 1.5。问此变压器能否负担上述负载？【解】变压器二次侧的额定电流为,负载的工作电流为,由于I2I2N，故此变压器能负担上述负载。,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.4 有一台三相变压器 SN=150 kVA，U1N=6.3 kV，U2N=0.4 kV，负载的功率因数为 0.8（电感性），电压变化率为 4.5%。求满载时的输出功率。【解】变压器二次侧的额定电流为,U2=(1U%)U2N=(14.5%)0.4103=382 V,=137 516 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.7.1 试判断图 5.01 中各绕组的极性。【解】各极性端如图 5.2 中标注。,上一题,返 回练习题题集,返回主页,
