電工學唐介課后答案第5章習題ppt課件

1、第第 5 章章 變變 壓壓 器器練練 習習 題題 5.4.2 已知變壓器的二次繞組有已知變壓器的二次繞組有 400 匝，一次繞組和二次匝，一次繞組和二次繞組的額定電壓為繞組的額定電壓為 220/55 V。求一次繞組的匝數(shù)。求一次繞組的匝數(shù)。 5.4.3 已知某單相變壓器已知某單相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 6 600/230 V，空載電流為額定電流的，空載電流為額定電流的3%，鐵損耗為，鐵損耗為 500 W，滿載銅損耗滿載銅損耗 1 450 W。向功率因數(shù)為。向功率因數(shù)為 0.85 的負載供電時，滿的負載供電時，滿載時的二次側(cè)電壓為載時的二次側(cè)電壓為 220 V。求：。

2、求：(1) 一、二次繞組的額定一、二次繞組的額定電流；電流；(2)空載時的功率因數(shù)；空載時的功率因數(shù)；(3)電壓變化率；電壓變化率；(4)滿載時的效率。滿載時的效率。 5.4.1 收音機中的變壓器，一次繞組為收音機中的變壓器，一次繞組為 1 200 匝，接在匝，接在 220 V 交流電源上后，得到交流電源上后，得到 5 V、6.3 V 和和 350 V三種輸出三種輸出電壓。求三個二次繞組的匝數(shù)。電壓。求三個二次繞組的匝數(shù)。 下一頁下一頁返回主頁返回主頁第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.4 某單相變壓器容量為某單相變壓器容量為 10 kVA，額定電壓為，額定電壓為3 300/220 V。

3、如果向。如果向 220 V、60 W的白熾燈供電，白熾燈能的白熾燈供電，白熾燈能裝多少盞？如果向裝多少盞？如果向 220 V、40 W、功率因數(shù)為、功率因數(shù)為 0.5 的日光燈的日光燈供電，日光燈能裝多少盞？供電，日光燈能裝多少盞？ 5.4.5 某某50 kVA、 6 600/220 V 單相變壓器，若忽略電單相變壓器，若忽略電壓變化率和空載電流。求：壓變化率和空載電流。求：(1) 負載是負載是 220 V、40 W、功率、功率因數(shù)為因數(shù)為 0.5 的的 440 盞日光燈時，變壓器一、二次繞組的電流盞日光燈時，變壓器一、二次繞組的電流是多少？是多少？(2) 上述負載是否已使變壓器滿載？若未滿載

4、，還上述負載是否已使變壓器滿載？若未滿載，還能接入多少盞能接入多少盞 220 V、40 W、功率因數(shù)為、功率因數(shù)為 1 的白熾燈？的白熾燈？ 5.4.6 某收音機的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為某收音機的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為 230，二次繞組的匝數(shù)為二次繞組的匝數(shù)為 80，原配接，原配接 8 的揚聲器，現(xiàn)改用的揚聲器，現(xiàn)改用 4 的揚聲器，問二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？的揚聲器，問二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.7 電阻值為電阻值為 8 的揚聲器，通過變壓器接到的揚聲器，通過變壓器接到 E = 10 V、R0= 250

5、的信號源上。設(shè)變壓器一次繞組的匝的信號源上。設(shè)變壓器一次繞組的匝數(shù)為數(shù)為 500，二次繞組的匝數(shù)為，二次繞組的匝數(shù)為 100。求：。求：(1) 變壓器一次側(cè)變壓器一次側(cè)的等效阻抗模的等效阻抗模 | Z | ；(2) 揚聲器消耗的功率。揚聲器消耗的功率。 5.5.1 一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù)一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù) N1=1 000，接到，接到220 V 交流電源上，二次繞組的匝數(shù)交流電源上，二次繞組的匝數(shù) N2= 500，接到，接到 R = 4 、XL = 3 的感性負載上。忽略漏阻抗壓降。求：的感性負載上。忽略漏阻抗壓降。求：(1) 二次側(cè)二次側(cè)電壓電壓U2 ； (2) 輸出電流輸出

6、電流 I2 ；(2) 輸出的有功功率輸出的有功功率 P2 。 5.5.2 某三繞組變壓器，三個繞組的額定電壓和容量分某三繞組變壓器，三個繞組的額定電壓和容量分別為：別為：220 V 和和 150 VA， 127 V 和和 100 VA，36 V 和和 50 VA。求這三個繞組的額定電流。求這三個繞組的額定電流。 5.6.1 某三相變壓器某三相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低壓繞組的額定電流。接法。求高、低壓繞組的額定電流。上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.6.2 某三相變壓器的容量為某三

7、相變壓器的容量為 800 kVA，Y,d 接法，額接法，額定電壓為定電壓為 35/10.5 kV。求高壓繞組和低壓繞組的額定相電壓、。求高壓繞組和低壓繞組的額定相電壓、相電流和線電流。相電流和線電流。 5.6.3 某三相變壓器的容量為某三相變壓器的容量為 75 kVA，以，以 400 V 的線電的線電壓供電給三相對稱負載。設(shè)負載為星形聯(lián)結(jié)，每相電阻為壓供電給三相對稱負載。設(shè)負載為星形聯(lián)結(jié)，每相電阻為2 ，感抗為，感抗為 1.5 。問此變壓器能否負擔上述負載？。問此變壓器能否負擔上述負載？ 5.6.4 有一臺三相變壓器有一臺三相變壓器 SN = 150 kVA，U1N = 6.3 kV，U2N

8、= 0.4 kV ，負載的功率因數(shù)，負載的功率因數(shù)為為 0.8電感性），電壓變化率電感性），電壓變化率為為 4.5 %。求滿載時的輸出功率。求滿載時的輸出功率。 5.7.1 試判斷圖試判斷圖 5.01 中中各繞組的極性。各繞組的極性。12345678圖圖 5.01 練習題練習題 5.7.1的電路的電路 上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回第第 5 章章 變變 壓壓 器器練習題解答練習題解答 5.4.1 收音機中的變壓器，一次繞組為收音機中的變壓器，一次繞組為 1 200 匝，接匝，接在在220 V 交流電源上后，得到交流電源上后，得到 5 V、6.3 V 和和 350 V 三種輸三種輸出電壓。求

9、三個二次繞組的匝數(shù)。出電壓。求三個二次繞組的匝數(shù)。 【解】【解】U21U1N21 = N1 U22U1N22 = N1 U23U1N23 = N15220= 1200 276.3220= 1200 34350220= 1200 1 909返返 回練習題題集回練習題題集下一題下一題第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.2 已知變壓器的二次繞組有已知變壓器的二次繞組有 400 匝，一次繞組和二匝，一次繞組和二次繞組的額定電壓為次繞組的額定電壓為 220/ 55 V。求一次繞組的匝數(shù)。求一次繞組的匝數(shù)。 【解】【解】上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集U1NU2NN1 = N2

10、 22055= 400= 1 600第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.3 已知某單相變壓器已知某單相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 6 600/230 V，空載電流為額定電流的，空載電流為額定電流的 3%，鐵損耗為，鐵損耗為 500 W，滿載銅損耗，滿載銅損耗 1 450 W。向功率因數(shù)為。向功率因數(shù)為 0.85 的負載的負載供電時，滿載時的二次側(cè)電壓為供電時，滿載時的二次側(cè)電壓為 220 V。求：。求：(1) 一、二次一、二次繞組的額定電流；繞組的額定電流；(2)空載時的功率因數(shù)；空載時的功率因數(shù)；(3)電壓變化率；電壓變化率；(4)滿載時的效率。滿載時的效率。

11、【解】本題目是為了區(qū)別變壓器空載和滿載時的不同?！窘狻勘绢}目是為了區(qū)別變壓器空載和滿載時的不同。SNU1N(1) I1N = = A = 7.58 A50103 6600SNU2NI2N = = A = 217.4 A50103 230 (2) I0 = 3% I1N = 0.037.58 A = 0.23 A 空載時，二次繞組沒有銅損耗，一次繞組的銅損耗空載時，二次繞組沒有銅損耗，一次繞組的銅損耗只有滿載時一次繞組銅損耗的只有滿載時一次繞組銅損耗的 0.032 = 0.0009，故空載時的，故空載時的下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集上一題上一題下一頁下一頁第第 5 章章 變變 壓壓

12、 器器銅損耗可以忽略不計。而鐵損耗是不變損耗，空載與滿載銅損耗可以忽略不計。而鐵損耗是不變損耗，空載與滿載時鐵損耗相同。故可以認為空載損耗等于鐵損耗，即時鐵損耗相同。故可以認為空載損耗等于鐵損耗，即P0 = PFe，因此求得：，因此求得：P0U1N I0cos0 = = = 0.3350066000.23 U2NU2U2N(3) U% = = = 4.3230220 230(4) P2N = U2 I2N cos2 = ( 220217.4 0.85 ) W = 40 653.8 W= 95.4%P2NP1N = =P2N P2N + PCu +PFe 上一頁上一頁下一題下一題返返 回練習題題

13、集回練習題題集上一題上一題40 653.840 653.8 +1450 + 500 =第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.4 某單相變壓器容量為某單相變壓器容量為 10 kVA，額定電壓為，額定電壓為3 300/220 V。如果向。如果向 220V、60 W 的白熾燈供電，白熾燈能的白熾燈供電，白熾燈能裝多少盞？如果向裝多少盞？如果向 220 V、40 W、功率因數(shù)為、功率因數(shù)為 0.5 的日光燈的日光燈供電，日光燈能裝多少盞？供電，日光燈能裝多少盞？ 【解】解法【解】解法1：通過電流求解。：通過電流求解。變壓器二次繞組的額定電流為變壓器二次繞組的額定電流為SNU2NI2N = = A

14、= 45.45 A10103 220每只白熾燈的電流為每只白熾燈的電流為PU cos I = = A = 0.273 A602201 因而可裝白熾燈數(shù)為因而可裝白熾燈數(shù)為I2NI = 16645.450.273每只日光燈的電流為每只日光燈的電流為PU cos I = = A = 0.3636 A402200.5 上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集下一頁下一頁第第 5 章章 變變 壓壓 器器因而可裝日光燈數(shù)為因而可裝日光燈數(shù)為I2NI = 12545.450.3636解法解法2：通過視在功率求解。：通過視在功率求解。每只白熾燈的視在功率為每只白熾燈的視在功率為Pcos S =

15、 = VA = 60 VA601 因而可裝白熾燈數(shù)為因而可裝白熾燈數(shù)為SNS = 1661010360每只日光燈的視在功率為每只日光燈的視在功率為Pcos S = = VA = 80 VA400.5 因而可裝日光燈數(shù)為因而可裝日光燈數(shù)為SNS = = 1251010380上一頁上一頁下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集上一題上一題第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.5 某某 50 kVA、 6 600/220 V 單相變壓器，若忽略單相變壓器，若忽略電壓變化率和空載電流。求：電壓變化率和空載電流。求：(1)負載是負載是 220 V、40 W、功、功率因數(shù)為率因數(shù)為 0.5 的的 4

16、40 盞日光燈時，變壓器一、二次繞組的電盞日光燈時，變壓器一、二次繞組的電流是多少？流是多少？(2)上述負載是否已使變壓器滿載？若未滿載，上述負載是否已使變壓器滿載？若未滿載，還能接入多少盞還能接入多少盞 220 V、40 W、功率因數(shù)為、功率因數(shù)為 1 的白熾燈？的白熾燈？ 【解】【解】 (1) 變壓器的電壓比為變壓器的電壓比為U1NU2N k = = = 306600220 變壓器輸出的有功功率，即日光燈消耗的有功功率為變壓器輸出的有功功率，即日光燈消耗的有功功率為 P2 = 44040 W = 17 600 W 忽略電壓變化率，則變壓器二次繞組電壓等于其空載忽略電壓變化率，則變壓器二次繞

17、組電壓等于其空載電壓電壓 220 V，故二次繞組電流為，故二次繞組電流為P2U2 cos2I2 = = A = 160 A17 6002200.5 下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集下一頁下一頁上一題上一題第第 5 章章 變變 壓壓 器器忽略空載電流，則變壓器一次繞組電流為忽略空載電流，則變壓器一次繞組電流為I2kI1 = = A = 5.33 A16030(2) 變壓器的二次繞組額定電流為變壓器的二次繞組額定電流為SNU2NI2N = = A = 227.3 A50103 220 由于由于 I2I2N ，所以變壓器未滿載。，所以變壓器未滿載。 設(shè)接入的白熾燈總功率為設(shè)接入的白熾燈總功

18、率為 P，只要接入白熾燈后總視在，只要接入白熾燈后總視在功率或總電流不超過變壓器的容量功率或總電流不超過變壓器的容量 SN或額定電流或額定電流 I2N）變壓器就不會過載，故變壓器就不會過載，故(P +P2 ) 2 + Q22 = SN 式中式中 Q2 為日光燈的無功功率，由于為日光燈的無功功率，由于 2 = arccos2 = arccos 0.5 = 60o Q2 = P2 tan2 = 17 600tan 60o var = 30 484 var上一頁上一頁返返 回練習題題集回練習題題集上一題上一題下一題下一題下一頁下一頁第第 5 章章 變變 壓壓 器器由此可得由此可得P =SN2Q22

19、P2 = 22 032.4 W因而可裝白熾燈數(shù)為因而可裝白熾燈數(shù)為P40 = 55022 032.440= (50 000230 4842 17 600 ) W 上一頁上一頁下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集上一題上一題第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.6 某收音機的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為某收音機的輸出變壓器，一次繞組的匝數(shù)為 230，二次繞組的匝數(shù)為二次繞組的匝數(shù)為 80，原配接，原配接 8 的揚聲器，現(xiàn)改用的揚聲器，現(xiàn)改用 4 的的揚聲器，問二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？揚聲器，問二次繞組的匝數(shù)應(yīng)改為多少？ 【解】【解】 本題目是為了熟悉變壓器的阻抗變換作用。本題目是為了

20、熟悉變壓器的阻抗變換作用。 改用改用 4 的揚聲器后應(yīng)當保證一次側(cè)的等效電阻仍與的揚聲器后應(yīng)當保證一次側(cè)的等效電阻仍與用用 8 揚聲器時相同，故揚聲器時相同，故（ ）N1 2N2RL2 =（ ）N1 2N2RL1（ ）N1N2=N1 2N2RL1RL2=（ ）230 2 8084= 4.07N14.07 N2 = = 562304.07上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.4.7 電阻值為電阻值為 8 的揚聲器，通過變壓器接到的揚聲器，通過變壓器接到E = 10 V、R0 = 250 的信號源上。設(shè)變壓器一次繞組的匝的信號源上。設(shè)變壓器一次

21、繞組的匝數(shù)為數(shù)為 500，二次繞組的匝數(shù)為，二次繞組的匝數(shù)為 100。求：。求：(1) 變壓器一次側(cè)的變壓器一次側(cè)的等效阻抗模等效阻抗模 | Z | ；(2) 揚聲器消耗的功率。揚聲器消耗的功率。 【解】【解】（ ）N1 2N2| Z | = R = RL = 8 = 200 （ ）500 2100ER0 +R(2) I1 = = = 0.022 A10V (250+200) 揚聲器消耗的功率為：揚聲器消耗的功率為： P2 = R I12 = ( 2000.0222 ) W = 0.097 W或或P2 = RL I22 本題目的仍是為了熟悉變壓器的阻抗變換作用。本題目的仍是為了熟悉變壓器的阻抗

22、變換作用。 (1) 一次側(cè)的等效阻抗模一次側(cè)的等效阻抗模 | Z | 即一次側(cè)的等效電阻即一次側(cè)的等效電阻 R，故故（ ）N1 2N2= RL I1（ ）500 2100= 8 0.022= 0.097 W上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.5.1 一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù)一自耦變壓器，一次繞組的匝數(shù) N1= 1 000，接到，接到220 V 交流電源上，二次繞組的匝數(shù)交流電源上，二次繞組的匝數(shù) N2= 500，接到，接到 R = 4 、XL = 3 的感性負載上。忽略漏阻抗壓降。求：的感性負載上。忽略漏阻抗壓降。求：(1) 二次側(cè)二

23、次側(cè)電壓電壓 U2 ； (2) 輸出電流輸出電流 I2 ；(3) 輸出的有功功率輸出的有功功率 P2 。 【解】【解】(1) U2 = U1 = 220 V = 110 V（ ）N1N25001000(2) ZL = R + j XL = ( 3 + j 4 ) = 5 36.87o U2 | ZL | I2 = = A = 22 A110 5 (3) P2 = R I22 = ( 4222 ) = 1 936 W上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.5.2 某三繞組變壓器，三個繞組的額定電壓和容量某三繞組變壓器，三個繞組的額定電壓和容量分

24、別為：分別為：220 V 和和 150 VA， 127 V 和和 100 VA，36 V 和和 50VA。求這三個繞組的額定電流。求這三個繞組的額定電流。 【解】【解】S1NU1NI1N = = A = 0.68 A150 220S2NU2NI2N = = A = 0.79 A100 127S3NU3NI3N = = A = 1.39 A50 36上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.6.1 某三相變壓器某三相變壓器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低壓繞組的額定電流。接法。求高、

25、低壓繞組的額定電流。 【解】【解】SN3 U1NI1N = = A = 2.9 A 50103 3 10000SN3 U2NI2N = = A = 72.2 A 50103 3 400上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集回練習題題集第第 5 章章 變變 壓壓 器器 5.6.2 某三相變壓器的容量為某三相變壓器的容量為 800 kVA，Y,d 接法，接法，額定電壓為額定電壓為 35 / 10.5 kV。求高壓繞組和低壓繞組的額定相。求高壓繞組和低壓繞組的額定相電壓、相電流和線電流。電壓、相電流和線電流。 【解】【解】 U1N3U1Np = = kV = 20.2 kV 35 3 SN3 U1NI1N = I1Np = = A = 13.2 A 800 3 35U2Np = U2N = 10.5 kV SN3 U1NI2N = = A = 44 A 800 3 10.5 I2N3I2Np = = A = 25.4 kV 443 上一題上一題下一題下一題返返 回練習題題集