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

1-2 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,

磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n

m h h =。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G B f C p m Fe h 23.1≈。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4

105.7-?Wb ,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2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ

(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m l 41052-?==δδ

心长度

铁心、气隙中的磁感应强度

(1) 不计铁心中的磁位降:

磁势A A l H F F I

500105100.146=???=?==-δδδ

(2) 考虑铁心中的磁位降:

铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ

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。

解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ 段的磁

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41065.1-?Wb 时; (2) 气隙磁通为零时;

(3) 右边心柱中的磁通为零时。 解:(1)Wb fe ed af 41065.1-

?=Φ=Φ=Φ

∴中间磁路的磁势()

A F ad 2331020500105.21071.477--??+???=

A 28.1294=

∴左边磁路的磁势()A A F dcba 72.20528.1294

1500=-=

查磁化曲线得T B dcba 56.0=

∴W b W b dcba 441024.210456.0--?=??=Φ ∴()W b W b aghd 441059.01065.124.2--?=?-=Φ

∴A A F aghd 6075.080=?=

∴右边线圈应加磁动势()A A F F F aghd ad 28.12346028.12942=-=-=

(2) 0=ad F

查磁化曲线得T B dcba 5.1=

∴W b W b dcba 441061045.1--?=??=Φ ∴W b dcba aghd 4106-?=Φ=Φ

∴A A F aghd 95275.01270=?=

∴右边线圈应加磁动势A A F F aghd 95275.012702=?==

(3) 由题意得dcba ad Φ=Φ

由(1)、(2)可知W b W b ad 441024.21065.1--?<Φ

取W b ad

41075.1-?=Φ

∴中间磁路的磁势()

A F ad 2331020550105.2107.506--??+???=

A 8.1376=

∴W b ad dcba 41075.1-?=Φ=Φ

∴A A F dcba 1555.0310=?=

A A A F F F dcba ad 15318.1376155=+=+=

已知A F 15001=

1F F ≈,∴假设合理

∴右边线圈应加磁动势A F F ad 8.1376

2==

第二章 变压器

2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通?空载和负载时,主

磁通的大小取决于哪些因素?

答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。

由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知,空载或负载情况下

11E U ≈,主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f

和绕组匝数

1N 。

2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时,若额定电

压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化 答:(1)额定电压不变,则'1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N

(2)铁耗:β

αf B p m Fe ∝,βα> 铁耗稍有减小;

2-3 在导出变压器的等效电路时,为什么要进行归算?归算是在

什么条件下进行的?

答:因为变压器原、副边只有磁的联系,没有电的联系,两

边电压21E E ≠、电流不匹配,必须通过归算,才能得到两边直接连接的等效电路;

归算原则:保持归算前后副边的磁动势不变。

2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时,算出的一次和二次

侧电压、电流和损耗、功率是否为实际值,为什么? 答:一次侧没有经过归算,所以为实际值;

二次侧电压、电流不是实际值,因为归算前后绕组匝数

不同,但损耗、功率为实际值。

2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定?

答:激磁阻抗由空载试验测量;等效漏阻抗由短路试验测量。

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