电机学第五版汤蕴璆课后习题答案 -修订版.pdf

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第一章磁路

1-1磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?

答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的A

1-2磁路的基本定律有那几条?当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时,能否用叠加原理来计算磁路?为什么?

答:有安培环路定律,磁路的欧姆定律,磁路的串联定律和并联定律;不能,因为磁路是非线性的,存在饱和现象.

1-3基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别?计算磁路时用的是哪一种磁化曲线?

答:起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化,所得的B=f(H)曲线;基本磁化曲线是对同一铁磁材料,选择不同的磁场强度进行反复磁化,可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线.二者区别不大.磁路计算时用的是基本磁化曲线.

1-4铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪

些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗.经验公式pCfB"V.与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关:涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗.经验公式p=CfBG.与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关.

1-5说明交流磁路和直流磁路的不同点.

答:直流磁路中的磁通是不随时间变化的,故没有磁滞、涡流损耗,也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势,而交流磁路中的磁通是随时间而变化的,会在铁心中产生磁滞、涡流损耗,并在其所匝链的线圈中产生电动势,另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通,感应电动势波形的畸变,交流磁路的计算就瞬时而言,遵循磁路的基本定律.

1-6电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成?这些材料有什么特点?

答:磁路:硅钢片.特点:导磁率高.

电路:紫铜线.特点:导电性能好,电阻损耗小.

变压器:冷轧硅钢片.

1-7线圈的电抗与对应磁路的磁阻有什么关系?

答:电感L与线圈匝数N的平方成正比,与磁场介质的磁导人_成正比.即为L=NA

交流线圈的电抗X随着频率f、匝数N、磁阻Rm的变化而变化.

当其他条件一定时,单个线圈的电抗与磁路的磁阻成反比当磁阻串联时对应总电抗时原来两个电抗的并联值当磁阻并联时对应总电抗时原来两个电抗的串联值当磁阻型联结时对应总电抗是T型等效电抗值

1-8图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m(铁心由0.35mm的DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:

(1)中间心柱的磁通为7.5x10W,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流:

(2)考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流.解::磁路左右对称:可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:

铁心、气隙截面A=A=0.025x1.25x10²x0.93m²=2.9x10²m²

(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)

铁心长度

铁心、气隙中的磁感应强度

不计铁心中的磁位降:

气隙磁场强度H -B-1.29μ4π×10 A/m=1.0×10A/m

考虑铁心中的磁位降:

1-9图示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流1.5A,线圈B为50匝,通入电流1A,铁心截面积均匀,求PQ两点间的磁位降.

解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ段的磁阻为R=R,则左边支路的磁阻为R:3
①=F-F F=F-R=150-x0|=7143A

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