电机学第五版课后答案 - （汤蕴璆）

第一章 磁路 电机学

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）和材料的导磁性能有关，计算公式为Rm?l，单位：AWb ?A1-2 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，

n磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式ph?ChfBmV。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

2（涡流），通过电阻产生的损耗。经验公式ph?CFef1.3BmG。与

材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 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7.5?10Wb，不计铁心的磁位降时所需

?4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??0.025?1.25?10?2?0.93m2?2.9?10?4m2

(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) 气隙长度l? 铁

?2??5?10?4m

心长度

?7.5?l???1.25??2??5?1.25?0.025??2cm?12.45?10?2m ?2? 铁心、气隙中的磁感应强度

?7.5?10?4B?B???T?1.29T 2A2?2.9?10?4(1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度H? 磁势FI?B??0?1.29Am?1.0?106Am ?74??10?F??H??l??1.0?106?5?10?4A?500A N?0.5A 电流I?FI(2) 考虑铁心中的磁位降：

铁心中B?1.29T 查表可知：H?700Am 铁心磁位降FFe?H?l?700?12.45?10?2A?87.15A FI?F??FFe?500A?87.15A?587.15A

1-4 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。

I?FI?0.59A N

解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ段的磁阻为RPQ?Rm，则左边支路的磁阻为11Rm： 3??F1?F2 11Rm?Rm31111??Rm??150??100?A?71.43A 314??FPQ?F1???1-5 图示铸钢铁心，尺寸为

左边线圈通入电流产生磁动势1500A。试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值： (1) 气隙磁通为1.65?10?4Wb时； (2) 气隙磁通为零时；

(3) 右边心柱中的磁通为零时。 解：(1)?af??ed??fe?1.65?10?4Wb 1.65?10?4Baf?Bed?T?0.66T 2.5?10?4?Hed?500Am 查磁化曲线得Haf1.65?10?43Am?477.71?10Am 气隙中的磁场强度H???7?44??10?2.75?10?中间磁路的磁势Fad?477.71?103?2.5?10?3?500?20?10?2A

?? ?1294.28A

.28?A?205.72A ?左边磁路的磁势Fdcba??1500?1294 Hdcba?Fdcba205.72?Am?411.44Am ldcba0.5查磁化曲线得Bdcba?0.56T

??dcba?0.56?4?10?4Wb?2.24?10?4Wb ??aghd??2.24?1.65??10?4Wb?0.59?10?4Wb

?Baghd0.59?10?4?T?0.12T ?45?10?80Am 查磁化曲线得Haghd?Faghd?80?0.75A?60A

?右边线圈应加磁动势F2?Fad?Faghd??1294.28?60?A?1234.28A

(2) Fad?0 Hdcba?F1ldcba?1500Am?3000Am 0.5查磁化曲线得Bdcba?1.5T

??dcba?1.5?4?10?4Wb?6?10?4Wb ??aghd??dcba?6?10?4Wb

?Baghd6?10?4?T?1.2T ?45?10?1270Am 查磁化曲线得Haghd?Faghd?1270?0.75A?952A

?右边线圈应加磁动势F2?Faghd?1270?0.75A?952A

(3) 由题意得?ad??dcba

由(1)、(2)可知1.65?10?4Wb??ad取?ad?1.75?10?4Wb

?2.24?10?4Wb

1.75?10?4T?0.7T 则Baf?Bed??42.5?10查磁化曲线得Haf?Hed?550Am

1.75?10?4Am?506.7?103Am 气隙中的磁场强度H???7?44??10?2.75?10?中间磁路的磁势Fad?506.7?103?2.5?10?3?550?20?10?2A

?? ?1376.8A

??dcba??ad?1.75?10?4Wb ?Bdcba1.75?10?4?T?0.4T4?10?4 查磁化曲线得Hdcba?310Am ?Fdcba?310?0.5A?155A

F?Fad?Fdcba?155A?1376.8A?1531A

?F?F1，?假设合理

已知F1?1500A

.8A ?右边线圈应加磁动势F2?Fad?1376

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