重庆大学电机学答案ppt课件
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F 1 F lPQ P Q 1 （ lPQ lQC lCD lDP） 1500.15 32.14 （ A ） （ 0.150.2 ） 2
R4
P
7
电机来自百度文库习题课
C
Electric Machinery
Q
R2
当 i 单 独 作 用 时 2
由 FH l 和 F H l 2 2 P Q 2 2 P Q
10
电机学习题课
Electric Machinery
补3 右图为一矩形铁心构成的磁路，两线圈分别接在直流电 源上，并已知I1、I2、N1、N2，请回答下列问题：
① 总磁动势是多少？回路上的磁压降是多少？ ② 若I2反向，总磁动势是多少？ ③ 若在a、b处切开形成一空气隙，总磁动势是多少？ 此时回路l上的磁压降主要在铁心中还是气隙中？ ④ 比较①、③两种情况下铁心中B和H的大小。 ⑤ 比较第③种情况下铁心和气隙中B和H的大小。
1-8 如图所示铁心线圈，线圈A为100匝，通入电流1.5A，线 圈B为50匝，通入电流1.0A，铁心截面积均匀，求PQ两点间 的磁位降。
解一：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 PCDQ
l PDCQ 20 2 15 11 Rm 3 Rm 15 的磁阻为 l PQ R m
R1 F2
R3
F N i 50 1 50 （ A ） 2 2 2
R4
D
P
F 2 F （ l l l ） P Q 2 P D D C C Q （ l l l l ） P Q Q C C D D P 5 0 0 . 5 5 3 9 . 2 （ 9A ） 0 . 7
9
电机学习题课
Electric Machinery
补2 在下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会 感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实 际方向。
答：在W1中外加u1时在 W1 中产生交变电流i1， i1 在W1中产生交变磁通ф， ф通过W2在W2中和W1中均 产生感应电势e2和e1 ， 当i1增加时e1从b到a， e2从d 到c，当i1减少时 e1从a到b， e2从c 到d。
4
电机学习题课
Electric Machinery
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？
磁滞损耗 是由于B交变时，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它 与交变频率f成正比，与磁密幅值Bm的α次方成正比。
p Cf h h BV m
涡流损耗 是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势， 再由这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f的 的平方和Bm的平方成正比。
重庆大学电机学答案
Rm R m
电机学习题课
ll A A
Electric Machinery
1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
Rm
L A
其中：µ 为材料的磁导率；L为材料的导磁长度；A 为磁路的导磁面积。磁阻的单位为 A／Wb 或 1/H。
2
电机学习题课
Electric Machinery
B
φ
O
H
O
i
3
电机学习题课
Electric Machinery
1-3基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计 算时用的是哪一种磁化曲线？
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。
A
D
B
P
C
R2
15cm
Q
R1 F1
D
R3 F2
P
R4
6
电机学习题课
Electric Machinery
解二：本题未涉及磁通和磁密的计算问题，可采用叠加原理 进行求解。
当i1单独作用时
C
R2
Q
F N i 100 1 . 5 15 （ A ） 1 1 1
R1 F1
D
R3
由 FH 1 l 和 F H l 1 P Q 1 1 P Q
当两个电流同时作用时，
F F F P Q P Q 1 P Q 2
8
3 2 . 1 4 3 9 . 2 9 7 1 . 4 （ 3A ）
电机学习题课
补充1
Electric Machinery
说明直流磁路和交流磁路的不同点。
直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时 间交变，进而会在激磁线圈内产生感应电动势； 直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心 损耗。
1-2 磁路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势 同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？
磁路的基本定律有：磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫第一定律 和基尔霍夫第二定律 。 当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，分为两种情况考虑：当 铁心不饱和时，可以采用叠加原理; 当铁心饱和时，因为磁路是 非线性的，存在饱和现象,磁化曲线不再是一条直线，磁导率是变 化的，H和B呈非线性关系，故不能采用叠加原理。
i1
C
20cm
Q
i2
F 1 N 1i1 100 1.5 A 150 A F 2 N 2i 2 50 1.0 A 50 A
因为磁动势 F1 大于 F2，故磁通的方向和 F1 同向，根据磁路的欧姆定律有 F1 F2 F1 F2 150 50 300 wb 11 14 Rm RPDCQ 14 R m Rm Rm Rm 3 3 300 R F Rm 50 71.43 A m 2 F PQ 14 Rm
答：①总磁动势为
F N N I I 1 2 1 2
②I2反向后总磁动势为
2 2 2 p C f B V e e m
铁心损耗 磁滞损耗和涡流损耗加在一起称为铁心损耗（简称铁耗）。其 大小与铁心材料的性质有关，并与交变频率f的1.3次方、磁路最大磁密 Bm的平方以及铁心重量G成正比。
1 . 3 2 p Cf B G F e F e m
5
电机学习题课
Electric Machinery
R4
P
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C
Electric Machinery
Q
R2
当 i 单 独 作 用 时 2
由 FH l 和 F H l 2 2 P Q 2 2 P Q
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Electric Machinery
补3 右图为一矩形铁心构成的磁路，两线圈分别接在直流电 源上，并已知I1、I2、N1、N2，请回答下列问题：
① 总磁动势是多少？回路上的磁压降是多少？ ② 若I2反向，总磁动势是多少？ ③ 若在a、b处切开形成一空气隙，总磁动势是多少？ 此时回路l上的磁压降主要在铁心中还是气隙中？ ④ 比较①、③两种情况下铁心中B和H的大小。 ⑤ 比较第③种情况下铁心和气隙中B和H的大小。
1-8 如图所示铁心线圈，线圈A为100匝，通入电流1.5A，线 圈B为50匝，通入电流1.0A，铁心截面积均匀，求PQ两点间 的磁位降。
解一：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 PCDQ
l PDCQ 20 2 15 11 Rm 3 Rm 15 的磁阻为 l PQ R m
R1 F2
R3
F N i 50 1 50 （ A ） 2 2 2
R4
D
P
F 2 F （ l l l ） P Q 2 P D D C C Q （ l l l l ） P Q Q C C D D P 5 0 0 . 5 5 3 9 . 2 （ 9A ） 0 . 7
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Electric Machinery
补2 在下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会 感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实 际方向。
答：在W1中外加u1时在 W1 中产生交变电流i1， i1 在W1中产生交变磁通ф， ф通过W2在W2中和W1中均 产生感应电势e2和e1 ， 当i1增加时e1从b到a， e2从d 到c，当i1减少时 e1从a到b， e2从c 到d。
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Electric Machinery
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？
磁滞损耗 是由于B交变时，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它 与交变频率f成正比，与磁密幅值Bm的α次方成正比。
p Cf h h BV m
涡流损耗 是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势， 再由这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f的 的平方和Bm的平方成正比。
重庆大学电机学答案
Rm R m
电机学习题课
ll A A
Electric Machinery
1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
Rm
L A
其中：µ 为材料的磁导率；L为材料的导磁长度；A 为磁路的导磁面积。磁阻的单位为 A／Wb 或 1/H。
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Electric Machinery
B
φ
O
H
O
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1-3基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计 算时用的是哪一种磁化曲线？
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。
A
D
B
P
C
R2
15cm
Q
R1 F1
D
R3 F2
P
R4
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电机学习题课
Electric Machinery
解二：本题未涉及磁通和磁密的计算问题，可采用叠加原理 进行求解。
当i1单独作用时
C
R2
Q
F N i 100 1 . 5 15 （ A ） 1 1 1
R1 F1
D
R3
由 FH 1 l 和 F H l 1 P Q 1 1 P Q
当两个电流同时作用时，
F F F P Q P Q 1 P Q 2
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3 2 . 1 4 3 9 . 2 9 7 1 . 4 （ 3A ）
电机学习题课
补充1
Electric Machinery
说明直流磁路和交流磁路的不同点。
直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时 间交变，进而会在激磁线圈内产生感应电动势； 直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心 损耗。
1-2 磁路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势 同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？
磁路的基本定律有：磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫第一定律 和基尔霍夫第二定律 。 当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，分为两种情况考虑：当 铁心不饱和时，可以采用叠加原理; 当铁心饱和时，因为磁路是 非线性的，存在饱和现象,磁化曲线不再是一条直线，磁导率是变 化的，H和B呈非线性关系，故不能采用叠加原理。
i1
C
20cm
Q
i2
F 1 N 1i1 100 1.5 A 150 A F 2 N 2i 2 50 1.0 A 50 A
因为磁动势 F1 大于 F2，故磁通的方向和 F1 同向，根据磁路的欧姆定律有 F1 F2 F1 F2 150 50 300 wb 11 14 Rm RPDCQ 14 R m Rm Rm Rm 3 3 300 R F Rm 50 71.43 A m 2 F PQ 14 Rm
答：①总磁动势为
F N N I I 1 2 1 2
②I2反向后总磁动势为
2 2 2 p C f B V e e m
铁心损耗 磁滞损耗和涡流损耗加在一起称为铁心损耗（简称铁耗）。其 大小与铁心材料的性质有关，并与交变频率f的1.3次方、磁路最大磁密 Bm的平方以及铁心重量G成正比。
1 . 3 2 p Cf B G F e F e m
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电机学习题课
Electric Machinery