第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 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(涡流),通过电阻产生的损耗。经验公式ph?CFef1.32BmG。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有n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: 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) 气隙长度l??2??5?10m 铁心长度l???4?22?42?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?1.29Am?1.0?106Am ?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 铁心磁位降FFe?H?l?700?12.45?10A?87.15A FI?F??FFe?500A?87.15A?587.15A I??2FI?0.59A N
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
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?4T?0.66T Baf?Bed?2.5?10?4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
??
?1294.28A
?左边磁路的磁势Fdcba??1500?1294.28?A?205.72A
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查磁化曲线得Haghd?80Am
?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查磁化曲线得Haghd?1270Am
?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?10Wb??ad?2.24?10Wb
?4?4
取?ad?1.75?10Wb
?41.75?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
?1376.8A
????dcba??ad?1.75?10?4Wb ?Bdcba1.75?10?4?T?0.4T
4?10?4查磁化曲线得Hdcba?310Am
?Fdcba?310?0.5A?155A
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?'50'??又 ?, 即??56?磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻f50?60Rm?l'不变,励磁磁势Im?N1??Rm,?Im?56Im; ?s??(2)铁耗:pFe?Bmf,????铁耗稍有减小;
''(3)x1??2?f?L1??66''x1?, x2?2?f?L?x2? ?2?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。