1、 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 VfBCp nmhh 。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 GBfCp mFeh 23.1 。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量 有
2、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 4105.7 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 2422 109.293.01025.1025.0 mmAA (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 ml 4
3、1052 铁心长度 mcml 21045.122025.025.15225.12 5.7 铁 心 、 气 隙 中 的 磁 感 应 强 度TTABB 29.1109.22 105.72 44 (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度 mAmABH 670 100.1104 29.1 磁势 AAlHFF I 500105100.1 46 电流 ANFI I 5.0 (2) 考虑铁心中的磁位降： 铁心中 TB 29.1 查表可知： mAH 700 铁心磁位降 AAlHF Fe 15.871045.127 0 0 2 AAAFFF FeI 15.58715.87500 ANFI I 59.0 1-4
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 mPQ RR ，则 左边支路的磁阻为mR311： mm RRFF31121 AARFF mPQ 43.7110014111503111 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) Wbfeedaf 4106
5、5.1 TTBBedaf 66.0105.2 1065.1 44 查磁化曲线得 mAHH edaf 500 气隙中的磁场强度 mAmAH 3474 1071.4 7 71075.2104 1065.1 中间磁路的磁势 AF ad 233 10205 0 0105.21071.4 7 7 A28.1294 左边磁路的磁势 AAF d cb a 72.2 0 528.1 2 9 41 5 0 0 mAmAlFH d c b ad c b ad c b a 44.4115.0 72.205 查磁化曲线得 TBdcba 56.0 WbWbd c b a 44 1024.210456.0 WbWbagh
6、d 44 1059.01065.124.2 TTB aghd 12.0105 1059.0 4 4 查磁化曲线得 mAHaghd 80 AAFaghd 6075.080 右边线圈应加磁动势 AAFFF aghdad 28.1 2 3 46028.1 2 9 42 (2) 0adF mAmAlFH d c b ad c b a 3 0 0 05.01 5 0 01 查磁化曲线得 TBdcba 5.1 WbWbd c b a 44 1061045.1 Wbd cb aa g h d 4106 TTB aghd 2.1105 106 44 查磁化曲线得 mAH aghd 1270 AAF aghd
7、9 5 275.01 2 7 0 右边线圈应加磁动势 AAFF aghd 9 5 275.01 2 7 02 (3) 由题意得 dcbaad 由 (1)、 (2)可知 WbWb ad 44 1024.21065.1 取 Wbad 41075.1 则 TTBBedaf 7.0105.2 1075.1 44 查磁化曲线得 mAHH edaf 550 气隙中的磁场强度 mAmAH 3474 107.5061075.2104 1075.1 中间磁路的磁势 AF ad 233 10205 5 0105.2107.5 0 6 A8.1376 Wbadd cb a 41075.1 TTB d cb a 4.
8、0104 1075.1 4 4 查磁化曲线得 mAHdcba 310 AAF d cb a 1 5 55.03 1 0 AAAFFF d c b aad 1 5 3 18.1 3 7 6155 已知 AF 15001 1FF ， 假设合理 右边线圈应加磁动势 AFF ad 8.13762 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 11 44.4 fNE 可知，空载或负载情况下11 EU ，主磁通的大小取决于外加电压 1
9、U 、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 1111 44.444.4 NffNEU N 又5060 ff 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 mm RNI 1 ， mm II 65 ； （ 2）铁耗： fBp mFe ， 铁耗稍有减小； （ 3） 111 562 xLfx ， 222 562 xLf 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
10、磁的联系，没有电的联系，两边电压 21 EE 、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 kKASN 5000 ，额定电压kVkVUU NN 3.
11、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） AAUSI NNN 68.2 8 81035 0 0 03 11 AAUSINNN 21.4 5 83.635 0 0 0322 （ 2）原边 Y 联结： kVkVUU NN 77.5310311 AII NN 68.28811 副边 联结： kVUU NN 3.611 AAII NN 55.2 6 43 21.4 5 8311 2-16 有一台单相变压器，已知参数为： 19.21R ， 4.151X ， 15.02R ， 964.02X ， 1250mR ， 1260
12、0mX ，26087621 NN 。当二次侧电压 VU 60002 ，电流 AI 1802 ，且8.0cos 2 （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 70.115.02608762222 RkRmI1U1I 1X1R2RLZX2U2mX 94.109 6 4.02 6 08 7 62222 XkX（ 2） T 型等效电路如图示： 设 VUkU 02021522 则 AkII 88.3642.532 VjAVZIU
13、EE 15.14.2 0 6 4 294.1070.188.3642.5302 0 2 1 522221 Aj VZ EI mm 18.8363.11 2 6 0 01 2 5 0 15.14.2 0 6 4 21 AAAIII m 12.3856.5488.3642.5318.8363.121 VZIEU 70.24.2 1 2 7 91111 简化等效电路如右图： 89.321 RRRk 34.2621 XXX k AII 88.3642.5321 VZIUU k 80.20.21254121 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。 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 axEbyEczY Z CZEA B C X BY A B C X Y Z BYECZEa b c axEbyczE12 EE 1U X1R2RLZX2UI由图可以看出两组均为 Y,d7 abEABECABBCCAA B C ay bz cx AEBCABBCCAA B C az bx cy ab
