《第 5 章 变压器》思考题
5.4.(5) 例5.4.4 中的变压器，当负载变化使得变压器 的电流为额定电流的0.8倍时，其铁损耗PFe 和铜损耗PCu 应为下述几种情况总的哪一种？ (a)PFe和PCu均不变； (b) PFe= 300×0.8W、PCu= 400 ×0.8W ； (c) PFe= 300×0.8W、PCu 不变； (d) PFe 不变、
【答】根据Φm=
U 4.44 f N
得知Φ1m ＜Φ2m 。
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《第 5 章 变压器》思考题
5.4.(1) 在求变压器的电压比时，为什么一般都用空 载时一、二次绕组电压之比来计算？
【答】因为变压器的电压比等于一、二次绕组感应
电动势之比，也即匝数之比： k =
E1 E2
U1l U2l
=
√3 √3
U1p U2p
= √3 N1 √3 N2
Y,d 接法时：
U1l U2l
=
√3 U1p U2p
=
√3 N1 N2
= 10 = 10√3
D,d 接法时：
U1l U2l
=
U1p U2p
=
N1 N2
= 10
D,y 接法时：
U1l U2l
=
U1p √3 U2p
= N1 √3 N2
= 10√3
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《第 5 章 变压器》思考题
5.4.(4) 阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什 么因素的条件下得到的？
【答】阻抗变换的公式是在忽略一、二次绕组的漏 阻抗和空载电流时，把变压器当作理想变压器的情况下 得到的。
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《第 5 章 变压器》思考题
《第 5 章 变压器》思考题
分析与思考
5.1.(1) 磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定即磁 路的磁阻是否是线性的？
5.1.(2) 恒定(直流)电流通过电路时会在电阻中产生 功率损耗，恒定磁通通过磁路时会不会产生功率损耗？
5.2.(1) 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小相同 的直流电压？
5.2.(2) 教材中图 5.2.1 所示交流铁心线圈，电压的有 效值不变，而将铁心的平均长度增加一倍。试问铁心中的 主磁通最大值Φm 是否变化（分析时可忽略线圈的漏阻 抗）？
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《第 5 章 变压器》思考题
分析与思考解答
5.1.(1) 磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定即磁 路的磁阻是否是线性的？
【答】磁路的结构一定（即尺寸、形状和材料一定） 时，磁路的磁通并不一定。因为磁性材料的磁导率μ不 是常数（B 与H 不是正比关系），即磁路的磁阻是非线 性的。
5.4.(2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
5.4.(3) 满载时变压器的电流等于额定电流，这是的 二次侧电压是否也等于额定电压？
5.4.(4) 阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什么 因素的条件下得到的？
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《第 5 章 变压器》思考题
5.2.(1) 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小 相同的直流电压？
【答】如果给交流铁心线圈施加了与交流电压大小 相等的直流电压会把线圈烧毁。这是因为交流铁心线圈 上施加的交流电压绝大部分被感应电动势所平衡 （U≈E），漏阻抗上的电压很小，因而励磁电流很小。 如果是施加同样大小的直流电压，由于线圈中没有感应 电动势与之平衡，全部电压降落在线圈本身的电阻上， 该电阻值是很小的，因此将会产生很大的直流励磁电 流，使线圈烧毁。如果系统有过流保护装置，此时保护 装置将动作跳闸。
5.4.(3) 满载时变压器的电流等于额定电流，这是的 二次侧电压是否也等于额定电压？
【答】满载时变压器的二次侧电压U2 不等于额定电压 U2N 。因为变压器的二次侧额定电压U2 定义为空载电压 （一次侧为额定电压时）U20 的，即U2N = U20 = E2 。变压 器满载（I2 = I2N）时， U2= E2－ Z2I2 ，因而U2≠U2N 。
【答】 判断一次侧两个线圈极性的方法原理如图5.1所示。
++
+
++
+
图5.1
U11 － U1 +
U12 -－
U2
(施加)
-
测得U1 =U11+U12 (a) 异极性端串联
U11 － U1 －
U12 -+
U2
(施加)
-
测得U1 =∣U11－U12∣ (b) 同极性端串联
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5.4.(5) 例5.4.4 中的变压器，当负载变化使得变压器 的电流为额定电流的0.8倍时，其铁损耗PFe 和铜损耗PCu 应为下述几种情况总的哪一种？ (a)PFe和PCu均不变； (b) PFe= 300×0.8W、PCu= 400 ×0.8W ； (c) PFe= 300×0.8W、PCu 不变； (d) PFe 不变、
PCu= 400W×0.82W ；(e) pFe不变、pCu= 400×0.8W 。
5.5.(1) 上述三绕组变压器，若中压绕组不接负载，仅 由低压绕组向外供电，输出视在功率可否超过其绕组容量 50V·A？为什么？
5.5.(2) 上述三绕组变压器，若中、低压绕组的视在功 率分别为80V·A 和 40V ·A，都未超过各自的绕组容量，这 种情况是否可以？为什么？
5.5.(1) 上述三绕组变压器，若中压绕组不接负载，仅 由低压绕组向外供电，输出视在功率可否超过其绕组容量 50V·A？为什么？
【答】不能。因为绕组自己的容量就限制了它最大输 出的视在功率。
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《第 5 章 变压器》思考题
5.5.(2) 上述三绕组变压器，若中、低压绕组的视在功 率分别为80V·A 和 40V ·A，都未超过各自的绕组容量，这 种情况是否可以？为什么？
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《第 5 章 变压器》思考题
5.2.(3) 两个匝数相同（N1=N2 ）的铁心线圈分别接 到电压相等（U1=U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电 源上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m 和Φ2m 的相对大 小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）。
5.4.(1) 在求变压器的电压比时，为什么一般都用空 载时一、二次绕组电压之比来计算？
=
N1 N2
空载时： U1≈E1，E2 = U20 = U2N ，而负载时： U1≈E1，
E2≈U2 ，显然用空载时一、二次绕组电压之比来计算电
压比精确度较高。
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《第 5 章 变压器》思考题
5.4.(2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
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《第 5 章 变压器》思考题
5.2.(2) 教材中图 5.2.1 所示交流铁心线圈，电压的有 效值不变，而将铁心的平均长度增加一倍。试问铁心中的 主磁通最大值Φm 是否变化（分析时可忽略线圈的漏阻 抗）？
【答】增加交流铁心的长度是不会改变铁心中的主磁
通最大值Φm的。因为在忽略漏阻抗时，Φm=
PCu= 400W×0.82W ；(e) pFe不变、pCu= 400×0.8W 。
【答】因为铁损耗是与负载大小无关的不变损耗， 铜损耗是正比于电流平方的可变损耗，因此，当变压器 的电流为额定电流的0.8 倍时， (d) 的答案是正确的。
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《第 5 章 变压器》思考题
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《第 5 章 变压器》思考题
分别5求.6.该(1变) 三压相器变在压Y,器y、一Y、,d二、次D,绕d 和组D的,y匝联数结比时为一NN、12二=1次0。 绕组的线电压的比例。
5.7.(1) 为了判断图5.7.3 所示变压器实物中一次侧两个 线圈的极性，可以将这两个线圈的任意两端串联后，在二 次侧加一个不超过其额定值的电压，如果测得一次侧两串 联线圈的总电压为两个线圈电压之和，则说明现在是异极 性端串联；如果测得的总电压为两个线圈电压之差，则说 明是同极性端串联。试说明此方法的原理。
【答】因为空载时二次绕组的电流I2 等于零，因此不 存在电流比的关系。而在满载和接近满载时，一、二次
绕组的电流远远大于空载电流，在磁通势平衡方程中，
忽略空载电流时才得到一、二次绕组电流与匝数成反比，
即
I1 I2
=
N2 N1
=
1 k
这一关系。
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《第 5 章 变压器》思考题
U 4.44 f N
即Φm的与磁路的几何尺寸无关。如果是直流铁心线圈， 磁路（铁心）的长度增加一倍，在相同的磁通势作用下，
由于磁阻增加了，主磁通就要减小。
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《第 5 章 变压器》思考题
5.2.(3) 两个匝数相同（N1=N2 ）的铁心线圈分别接到 电压相等（U1=U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电源 上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m 和Φ2m 的相对大 小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）
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《第 5 章 变压器》思考题
5.7.(1) 为了判断图5.7.3 所示变压器实物中一次侧两个 线圈的极性，可以将这两个线圈的任意两端串联后，在二 次侧加一个不超过其额定值的电压，如果测得一次侧两串 联线圈的总电压为两个线圈电压之和，则说明现在是异极 性端串联；如果测得的总电压为两个线圈电压之差，则说 明是同极性端串联。试说明此方法的原理。