电机学课后答案_汤蕴缪 下载本文

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)和材料的导磁性能有关,计算公式为Rm?l,单位:A

Wb?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,磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式

nph?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(涡流),通过电阻产生的损耗。经验公式

2ph?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?10?4Wb,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: ?22?42铁心、气隙截面A?A??0.025?1.25?10?0.93m?2.9?10m (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) ?4气隙长度l??2??5?10m 铁心长度l???7.5??1.25??2??5?1.25?0.025??2cm?12.45?10?2m ?2??7.5?10?4?T?1.29T 铁心、气隙中的磁感应强度B?B??2A2?2.9?10?4(1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度H??B??0?1.296Am?1.0?10Am ?74??106?4磁势FI?F??H??l??1.0?10?5?10A?500A 电流I?FI?0.5A N(2) 考虑铁心中的磁位降:

铁心中B?1.29T查表可知:H?700Am

?2铁心磁位降FFe?H?l?700?12.45?10A?87.15A

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。

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1-5 图示铸钢铁心,尺寸为

11Rm: 3

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

查磁化曲线得Haf?Hed?500Am

1.65?10?4Am?477.71?103Am 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 ?左边磁路的磁势Fdcba??1500?1294.28?A?205.72A 查磁化曲线得Bdcba?0.56T 查磁化曲线得Haghd?80Am ???右边线圈应加磁动势F2?Fad?Faghd??1294.28?60?A?1234.28A (2)Fad?0 查磁化曲线得Bdcba?1.5T 查磁化曲线得Haghd?1270Am ?右边线圈应加磁动势F2?Faghd?1270?0.75A?952A (3)由题意得?ad??dcba ?4?4由(1)、(2)可知1.65?10Wb??ad?2.24?10Wb ?4取?ad?1.75?10Wb 1.75?10?4T?0.7T 则Baf?Bed?2.5?10?4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

查磁化曲线得Hdcba?310Am

??

F?Fad?Fdcba?155A?1376.8A?1531A已知F1?1500A ?F?F1,?假设合理

?右边线圈应加磁动势F2?Fad?1376.8A

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E1?4.44fN1?可知,空载或负载情况下U1?E1,主磁通的大小取决于外加电压U1、频率f和绕组匝数N1。 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U1N?E1?4.44fN1??4.44fN1? f'60?'50l'??又,即??56?磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻Rm?不变,励磁磁?f50?60?s势Im?N1??Rm,?Im?56Im; ??(2)铁耗:pFe?Bmf,????铁耗稍有减小; ''(3)x1??2?f?L1??'66''x1?,x2x2? ??2?f?L2??552-3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E1?E2、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。 (具体测量方法略)

2-14有一台三相变压器,额定容量SN?5000kKA,额定电压U1NU2N?10kV6.3kV,Y,d联结,试求:(1)

一次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解:(1)I1N?SN5000?A?288.68A 3U1N3?10U1N10?kV?5.77kV 33(2)原边Y联结:U1N??