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1、电机学第五版课后答案汤蕴 1/95 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AlRm，单位：WbA 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VfBCpnmhh。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积与磁化强度有关；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GBfCpmFeh23.1。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通
2、与铁心重量有关。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4105.7Wb，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2422109.293.01025.1025.0mmAA (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；电机学第五版课后答案汤蕴 2/95 气隙截面可以不乘系数)气
3、隙长度ml41052 铁心长度mcml21045.122025.025.15225.125.7 铁心、气隙中的磁感应强度TTABB29.1109.22105.7244(1)不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度mAmABH670100.110429.1 磁势AAlHFFI500105100.146 电流ANFII5.0(2)考虑铁心中的磁位降：铁心中TB29.1 查表可知：mAH700 铁心磁位降AAlHFFe15.871045.127002 AAAFFFFeI15.58715.87500 ANFII59.0 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
4、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mPQRR，则左边支路的磁阻为mR311：mmRRFF31121 AARFFmPQ43.7110014111503111 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计
5、算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 3/95 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41065.1Wb 时；(2)气隙磁通为零时；(3)右边心柱中的磁通为零时。解：(1)Wbfeedaf41065.1 TTBBedaf66.0105.21065.144 查磁化曲线得mAHHedaf5
6、00 气隙中的磁场强度mAmAH34741071.4771075.21041065.1 中间磁路的磁势AFad2331020500105.21071.477 A28.1294 左边磁路的磁势AAFdcba72.20528.12941500 mAmAlFHdcbadcbadcba44.4115.072.205 查磁化曲线得TBdcba56.0 WbWbdcba441024.210456.0 WbWbaghd441059.01065.124.2 TTBaghd12.01051059.044 查磁化曲线得mAHaghd80 AAFaghd6075.080 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单
7、位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 4/95 右
8、边线圈应加磁动势AAFFFaghdad28.12346028.12942 (2)0adF mAmAlFHdcbadcba30005.015001 查磁化曲线得TBdcba5.1 WbWbdcba441061045.1 Wbdcbaaghd4106 TTBaghd2.110510644 查磁化曲线得mAHaghd1270 AAFaghd95275.01270 右边线圈应加磁动势AAFFaghd95275.012702(3)由题意得dcbaad 由(1)、(2)可知WbWbad441024.21065.1 取Wbad41075.1 则TTBBedaf7.0105.21075.144 查磁化曲线得m
9、AHHedaf550 气隙中的磁场强度mAmAH3474107.5061075.21041075.1 中间磁路的磁势AFad2331020550105.2107.506 A8.1376 Wbaddcba41075.1 TTBdcba4.01041075.144 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁
10、的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 5/95 查磁化曲线得mAHdcba310 AAFdcba1555.0310 AAAFFFdcbaad15318.1376155 已知AF15001 1FF，假设合理 右边线圈应加磁动势AFFad8.13762 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的它们各与哪
11、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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 6/95 第二章 变压器 2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫
12、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1144.4fNE可知，空载或负载情况下11EU，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111144.444.4NffNEUN 又5060ff 6050，即65磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻slRm不变，励磁磁势mmRNI1，mmII65；形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单
13、位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 7/95（2
14、）铁耗：fBpmFe，铁耗稍有减小；（3）111562xLfx，222562xLfx 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21EE、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
15、：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kKASN5000，额定电压kVkVUUNN3.61021，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）AAUSINNN68.2881035000311 AAUSINNN21.4583.635000322 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的
16、铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 8/95 （2）原边 Y联结：kVkVUUNN77.5310311 AIINN68.28811 副边联结：kVUUNN3.611 AAIINN55.264321.458311 2-16 有一台单相变压
17、器，已知参数为：19.21R，4.151X，15.02R，964.02X，1250mR，12600mX，26087621NN。当二次侧电压VU60002，电流AI1802，且8.0cos2（滞后）时：（1）画出归算到高压侧的 T型等效电路；（2）用 T型等效电路和简化等效电路求1U和1I，并比较其结果。解：（1）归算到高压侧：19.21R 4.151X 1250mR 12600mX 70.115.02608762222RkR 94.10964.02608762222XkX （2）T型等效电路如图示：设VUkU02021522 则AkII88.3642.532 VjAVZIUEE15.14.20
18、64294.1070.188.3642.5302021522221 mI1U1I1X1R2RLZ2X2U2ImRmX形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电
19、机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 9/95 AjVZEImm18.8363.112600125015.14.206421 AAAIIIm12.3856.5488.3642.5318.8363.121 VZIEU70.24.212791111 简化等效电路如右图：89.321RRRk 34.2621XXXk AII88.3642.5321 VZIUUk80.20.21254121 由于在满载的情况下1IIm，励磁支路可以忽落不计，所以两种方法计算的结果相差不大，在误差允许的范围之内。
20、2-17 在图中，各铅垂线上对应的高、低压绕组绕于同一铁心柱上。已知 A、B、C为正相序，试判断联结组 a 和 b的组号。a b c x y z axEbyEczEY Z CZEA B C X BYEBYEA B C X Y Z BYEBYECZEa b c z y x axEbyEczE12EE1U1I1X1R2RLZ2X2U2I形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关
21、图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 10/95 由图可以看出两组均为 Y,d7 2-19 有一台 1000kVA，10kV/6.3kV的单相变压器，额定电压下的空载损耗为 4900W，空载电流为 0.05（标幺值），额定电流下c75时的短路损耗为 14000W，短路电压
22、为 5.2%（百分值）。设归算后一次和二次绕组的电阻相等，漏抗亦相等，试计算：（1）归算到一次侧时 T型等效电路的参数；（2）用标幺值表示时近似等效电路的参数；（3）负载功率因数为 0.8（滞后）时，变压器的额定电压调整率和额定效率；（4）变压器的最大效率，发生最大效率时abEAEBECEABEBCECAEA B C ay bz cx AEBECEABEBCECAEA B C az bx cy abE形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁
23、滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 11/95 负载的大小（8.0cos2）。解：（1）归算到一次侧等效电路的参数：空载试验在低压侧进行VUUN630020，AAIIIN94.73.610005.02
24、00 折算到高压侧：19694.749003.610222002IPkRm 200094.763003.6102002IUkZm 4.199019620002222mmmRZX 短路试验在高压侧进行VkVUUUNkk52010%2.5%1 AAUSIINNNk10010100011 所以：4.110014000227575kckckIPR 2.5100520kkkIUZ 0.54.12.5222752ckkkRZX 即：70.027521ckRRR，5.2221kXXX（2）标幺值：高压侧的电阻基准值10012111NNNNbSUIUZ 96.1bmmZRR，9.19bmmZXX 014.0b
25、kkZRR，05.0bkkZXX（3）变压器额定电压调整率和额定效率：形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙
26、长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 12/95%12.4%100)6.005.08.0014.0(1%100sincos22kkNXRIU%69.97%100100PPPPPNkN（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗 5916.01400049000kPPI 最大效率：%97.97cos1020maxkNNkNPIPISPIP 2-20 有一台三相变压器，kKASN5600，kVkVUUNN3.61021，Y,d11联结组。变压器的开路与短路试验数据为 试验名称 线电压 V 线电流 A 三相功率 W 备注 开路试验 短路
27、试验 6300 7.4 6800 550 323 18000 电压加在低压侧 电压加在高压侧 试求一次侧加额定电压时：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数（实际值和标幺值）；（2）满载且8.0cos2（滞后）时，二次侧电压2U和一次侧电流1I；（3）满载且8.0cos2（滞后）时的额定电压调整率和额定效率。解：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数916.03.631021NphNphUUk 空载试验在低压侧，折算到高压侧：形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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
28、损耗经验公式与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 13/95 19.10434.736800916.03222002phmIPkR 26.123734.76300916.02002IUkZ
29、m 8.123219.10426.12372222mmmRZX 短路试验在高压侧进行 所以：058.0323318000322kphkkIPR 069.0255.234755.23475kckRR 9831.03233550kphkphkIUZ 981.02752ckkkRZX 标幺值：高压侧的电阻基准值857.173121111NNphNphNphNSUIUZ 84.51NmmZRR，10.691NmmZXX 00325.01NkkZRR，0549.01NkkZXX(3)电压调整率和效率：036.0%100)6.00549.08.000325.0(1%100sincos22kkNNXRIU%
30、45.99%100cos1020PPSPPNkN（2）VVUUUNph2.6073036.016300122 满载时AAUSIINNN32.32310356003111 设VU02.60732，则 由 简 化 等 效 电 路 可 知形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试
31、计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 14/95 VII88.3632.32321 2-23 某变电所有两台组号为 Y,yn0 的三相变压器并联运行，其数据为 第一台：kKASN180，kVkVUUNN4.03.621，07.0kZ；第二台：kKASN320，kVkVUUNN4.03.621，065.0kZ。试计算：（1）当总负载为 400kVA时，每台变压器分担多少负载
32、；（2）在每台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出是多少？解：（1）当kKAS400时，设第一台变压器分配负载为S，则第二台变压器的负载SS 400，满足：*kkNNZZSSSS，带入数值计算可得：kVASkVAS263137(2)求maxS：负载增加时，kZ小的变压器（第二台）先满载，此时kVASSN320 又*1kkNZZSS kVAS1.167 kVAkVASSSN1.4871.167320max 2-25 一台 5kVA，480V/120V的普通两绕组变压器，改接成 600V/480V的自耦变压器，试求改接后一次和二次的额定电流和变压器的容量。形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公
33、式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 15/
34、95 解：AUSIINNNaN67.41221 kVAVAIUSaNaNaN2567.4160011 AAUSIaNaNaN08.524801025322 NaNII21NaNUU12NNaNUUU211形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心
35、的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 16/95 第三章 直流电机的稳态分析 3-9 一台四极 82kW、230V、970r/min 的他励直流发电机，电枢上共有 123个元件，每元件为一匝，支路数22a。如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的磁通，试计算当电机输出额定电流时的电磁转矩。解：由题意可知，空载时：NNeUnCE0 所以额定情况下：NNNeNTNNeNTaNTeUPnC
36、UCInCUCICT mNmNnPNN3.807970108255.955.93 3-12 一台他励直流发电机的额定电压为 230V，额定电流为 10A，额定转速为 1000r/min，电枢总电阻 5.1aR，励磁绕组电阻 88fR，已知在 750r/min 时的空载特性如下表所示：fI/0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 3.0 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量
37、有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 17/95 A 3.6 4.4 5.2 0E/V 33 78 120 150 176 194 206 225 240 试求：（1）额定转速、励磁电流为 2.5A 时，空载电压是多少？（2）若转速降为 900r/min，空载电压为多
38、少？（3）满载时的电磁功率为多少？解：（1）空载时nCEUe0 AIf5.2时：n750r/min，对应nU176V 当Nn1000r/min，对应VVUnnUnNN67.23417675010000（2）n=900r/min 时：VVU2.2111767509000 （3）满载情况下：VVVRIUEaNNaN2455.110230 kWWIEPNaNem45.210245 3-13 一台四极 82kW、230V、970r/min 的并励直流发电机，0259.0)75(aR，励磁绕组总电阻8.22)75(fR，额定负载时并励回路中串入 3.5的调节电阻，电刷压降为 2V，铁耗和机械损耗共 2.
39、5kW，杂散损耗为额定功率的 0.5%，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。解：电磁功率：AARRUIffNfN745.85.38.22230，AAUPINNN52.35623082000 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的
40、磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 18/95 AAAIIINfNaN267.365745.852.256 VVURIUEaNNaN46.24120259.052.3562302 kWWIEPaNaNem198.8846.241267.365 输入功率：pppPPmecFeem1 kWkW108.91%5.0825.2198.88 效率：%90%100108.9182%1001PPN 3-17 一台
41、 17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为 0.12，电枢总电阻为 0.2，在额定电压下电动机电枢电流为 65A时，转速为 670r/min，试确定电枢电流增为 75A时电动机的转速和电磁转矩（磁路设为线性）。解：VUN220：AIa65时，转速min670 rn VVVRRIUEfaaNa2.199)2.012.0(65220 AIa75时：VVVRRIUEfaaNa196)2.012.0(75220 min3.571min67075652.199196rrnCCEECEneeaaea mNmNIETaae71.245603.571275196 3-18 一台 96kW 的并励直流
42、电动机，额定电压为 440V，额定电流为255A，额定励磁电流为5A，额定转速为500r/min，电枢总电阻为0.078，不计电枢反应，试求（1）电动机的额定输出转矩；（2）额定电流时的电磁转矩；（3）电动机的空载转速。解：（1）电动机的额定输出转矩：形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总
43、面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 19/95 mNmNPTN46.1833605002960002（2）额定电流时的电磁转矩 AIN255，AIfN5，所以AIIIfNNaN250 VAVRIUEaaNNaN5.420078.0250440 mNmNIEPTaNaNeme74.20076050022505.420（3）电动机的空载转速：NaNNen
44、EC min19.523min5005.4204400rrnEUCUnNaNNNeN 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面
45、可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 20/95 形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一
46、个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 21/95 第四章 交流绕组与其电动势和磁动势 4-11 计算下列三相、两极、50Hz的同步发电机定子的基波绕组因数和空载相电动势、线电动势。已知定子槽数 Q=48，每槽内有两根导体，支路数 a=1，y1=20，绕组为双层、星形联结，基波磁通量1=1.11Wb。解：极距242pQ 832482mpQq 槽距角5.748360360Qp 基波绕组系数2sin2sin90sin1111qqykkkdpw 923075.3sin830sin
47、75sin 每相绕组串联匝数16348maNQNc 空载相电动势11144.4wfNkE VV363911192301650444 线电动势VVEEL6303363933 4-12 有一三相双层绕组，Q=36，2p=4，f=50Hz，971y，试求基波、5 次、7 次和一阶齿谐波的绕组因数。若绕组为星形联结，每个线圈有两匝，基波磁通1=0.74Wb，谐波磁场与基波磁场之比，25115BB，49117BB每相只有一条支路，试求基波、5形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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
48、引起的损耗经验公式与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况铁心气隙截面考边缘效应时通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度电机学第五版课后答案汤蕴气隙截面可以不乘系数气隙长度铁心长度铁心气隙中的磁感应强度不计铁心中的磁位降气隙磁场强度磁势电流考虑电机学第五版课后答案汤蕴 22/95 次和 7次谐波的相电动势。解：343362mpQq 槽距角20363602360Qp 基波绕组系数902010sin33
49、0sin70sin2sin2sin90sin1111qqykkkdpw 5次谐波绕组系数0378050sin3150sin350sin25sin25sin905sin1555qqykkkdpw 7次谐波绕组系数136070sin3210sin490sin27sin27sin907sin1777qqykkkdpw 每相绕组串联匝数243362maNQNc VVNkfEw355674.0902.0245044.444.41111 VlBNkfEw96.574.0512510378.02450544.444.455555 VlBNkfEw94.1074.071491136.02450744.444.
50、477777 4-19 试求题 4-11中的发电机通有额定电流，一相和三相绕组所产生的基波磁动势幅值。发电机的容量为 12000kW，额定电压（线电压）为 6.3kV，星形联结。形状长度面积和材料的导磁性能有关计算公式为单位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与铁磁材料的磁滞损耗电阻产生的损耗经验公式与材料的铁心损耗系数频率磁通与铁心重量有关图示铁心线圈已知线圈的匝数铁心厚度为铁心由的硅钢片叠成叠片系数即截面中铁的面积与总面积之比为不计漏磁试计算中间心柱的磁通为不计铁心的磁位降只考右半磁路的情况