变压器知识习题及答案.docxVIP

变压器知识习题及答案

选择题

1.变压器的基本工作原理是（）。

A.电磁感应原理

B.电流的磁效应

C.能量守恒定律

D.欧姆定律

答案：A。变压器是利用电磁感应原理，当一次侧绕组加上交流电压，产生交变磁通，交变磁通在二次侧绕组中感应出电动势。电流的磁效应是指电流周围产生磁场；能量守恒定律是普遍的能量转换规律；欧姆定律描述的是电流、电压和电阻的关系，所以选A。

2.变压器一次绕组加额定电压，二次绕组带负载运行时，二次电压大小将随（）的改变而改变。

A.负载电流大小

B.负载功率因数大小

C.负载电流大小和负载功率因数大小

D.一次电流大小

答案：C。当变压器二次绕组带负载运行时，二次电压不仅与负载电流大小有关，还和负载功率因数大小有关。负载电流变化会引起变压器内部电压降变化，负载功率因数不同，电压降的相位也不同，都会影响二次电压，而一次电流大小是由二次负载情况决定的，所以选C。

3.变压器空载损耗（）。

A.全部为铜损耗

B.全部为铁损耗

C.主要为铜损耗

D.主要为铁损耗

答案：D。变压器空载时，一次绕组加额定电压，此时二次绕组开路，电流很小，铜损耗（与电流平方成正比）很小，而铁芯在交变磁通作用下会产生磁滞损耗和涡流损耗，即铁损耗，所以空载损耗主要为铁损耗，选D。

填空题

1.变压器主要由______和______两部分组成。

答案：铁芯；绕组。铁芯是变压器的磁路部分，为磁通提供通路；绕组是变压器的电路部分，分为一次绕组和二次绕组，通过电磁感应实现电能的转换和传输。

2.变压器的变比等于______之比，也等于______之比。

答案：一次、二次绕组匝数；一次、二次侧电压。根据变压器的工作原理，变比$k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}$，其中$N_1$、$N_2$分别是一次、二次绕组匝数，$U_1$、$U_2$分别是一次、二次侧电压。

3.变压器的效率是指______与______之比。

答案：输出功率；输入功率。变压器在运行过程中会有损耗，效率$\eta=\frac{P_2}{P_1}\times100\%$，$P_2$是输出功率，$P_1$是输入功率。

判断题

1.变压器可以改变直流电压。（）

答案：错误。变压器是基于电磁感应原理工作的，电磁感应需要交变的磁通。直流电压产生的是恒定的磁场，不会在二次绕组中产生感应电动势，所以变压器不能改变直流电压。

2.变压器的变比越大，二次侧电压就越高。（）

答案：错误。变比$k=\frac{U_1}{U_2}$，当变比越大时，说明一次侧电压相对二次侧电压越高，即二次侧电压越低，所以该说法错误。

3.变压器的负载增加时，其效率一定增大。（）

答案：错误。变压器的效率与负载大小有关，存在一个使效率达到最大值的负载系数。当负载较小时，随着负载增加，效率会增大；但当超过一定负载后，随着负载继续增加，铜损耗会显著增加，效率反而会下降，所以该说法错误。

解答题

1.一台单相变压器，一次绕组匝数$N_1=460$匝，二次绕组匝数$N_2=20$匝，若一次侧加电压$U_1=230V$，求二次侧电压$U_2$。

解：根据变压器变比公式$k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}$，已知$N_1=460$匝，$N_2=20$匝，$U_1=230V$。

先求变比$k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{460}{20}=23$。

再由$k=\frac{U_1}{U_2}$可得$U_2=\frac{U_1}{k}$，将$U_1=230V$，$k=23$代入，$U_2=\frac{230}{23}=10V$。

2.某变压器的额定容量$S_N=50kVA$，额定电压$U_{1N}/U_{2N}=10000/400V$，求一次、二次侧的额定电流$I_{1N}$、$I_{2N}$。

解：对于单相变压器，容量$S=UI$。

一次侧额定电流$I_{1N}=\frac{S_N}{U_{1N}}$，已知$S_N=50kVA=50\times10^3VA$，$U_{1N}=10000V$，则$I_{1N}=\frac{50\times10^3}{10000}=5A$。

二次侧额定电流$I_{2N}=\frac{S_N}{U_{2N}}$，$U_{2N}=400V$，则$I_{2N}=\frac{50\times10^3}{400}=125A$。

3.简述变压器的冷却方式有哪些。

答：变压器的冷却方式主要有以下几种：

油浸自冷式：变压器的绕组和铁芯浸在变压器油中，热量通过油的自然对流传递到油箱壁，再由油箱壁散发到周围空气中。这种冷