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文件名称:JD-67607《电机学》-刘慧娟(习题解答)王雅新[59页].doc
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更新时间:2025-06-16
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文档摘要

第0章绪论

0-10如图0-27所示的铁心磁路,铁心的厚度为5cm。铁心中的其他尺寸如图中所示。当铁心中的磁通为0.005Wb时,需要在线圈中通入多大的电流?并计算在此电流作用下,顶部铁心磁路中的磁感应强度为多少?右侧铁心磁路中的磁感应强度为多少?假设铁心的相对磁导率为1000。

答:(1)根据铁心横截面积,将4段铁心分为3部分磁路,各部分铁心的等效磁阻如下图所示。

L2

L1L3

L1

第一部分磁路中铁心的长度为30cm,其横截面积为5×5=25cm2,因此,该段磁路的磁阻为:

第二部分磁路中铁心的长度为55cm,其横截面积为15×5=75cm2,该段磁路的磁阻为:

第三部分磁路中铁心的长度为30cm,其横截面积为10×5=50cm2,该段磁路的磁阻为:

.

磁路总磁阻为:

Rmeq=Rm1+Rm2+Rm3

=95541.4+58386.4+47770.7=201698.5A.turns∕Wb总磁动势为:

F=Rmeq×φ=201698.5×0.005=1008.5A.turns

因此,线圈中通入的电流为i===2.52A

(2)顶部铁心磁路中的磁感应强度为

(3)右侧铁心的磁感应强度为

0-11如图0-28所示,相对磁导率为1500的铁心磁路,铁心厚度为7cm。铁心的其他尺寸如图所示。左侧气隙长度为0.07cm,右侧气隙长度为0.05cm。设气隙的边缘效应将气隙横截面面积增大5%。假设绕组匝数为400匝,其中的电流为1.0A,计算左侧铁心磁路、中间铁心磁路和右侧铁心磁路的磁通各为多少?以及左右两侧气隙中的磁感应强度各为多少?

答:将磁路分为5部分,如下图所示:

L1L3L2

L1

LaL

La

L3L

L3

第一部分磁路:中间铁心的长度为37cm,其横截面积为7×7=49cm2,因此,该段磁路的磁阻为:

0.37m

=

1500×4×兀×10—7×0.0049m2.

=40079.7A.turns∕Wb

第二部分:右侧磁路中铁心的长度为37×3—0.05=110.95cm,其横截面积为7×7=49cm2,该段磁路的磁阻为:

μA2μrμ0A21500×4×兀×10×0.0049mRm2=L

μA2μrμ0A21500×4×兀×10×0.0049m

第三部分左侧磁路中铁心的长度为37×3—0.07=110.93cm,其横截面积为7×7=49cm2,该段磁路的磁阻为:

=120163.4A.turns∕Wb

第四部分左侧气隙磁路长度为0.07cm,其横截面积为7×7×1.05=51.45cm2,该段磁路的磁阻为:

第五部分右侧气隙磁路长度为0.05cm,其横截面积为7×7×1.05=51.45cm2,该段磁路的磁阻为:

等效磁路图如下图所示:

磁路总磁阻为:

Rmeq=Rm1+(Rm2+Rmb)(Rm3+Rma)=40079.7+105950.2=146030A.turns∕Wb

所以中间铁心磁通

右侧铁心磁通为

左侧铁心磁通为

φ2=φ—φ1=1.27×10—3Wb

左侧气隙磁场强度为

右侧气隙磁场强度为

0-12如图0-29所示,电流为5.0A的载流导体处于磁场中,计算载流导体所受电磁力的大小,并说明电磁力方向。

答:

根据安培力公式F=B.I.L=0.25×5.0×1=1.25N

根据左手定则电磁力方向为垂直纸面向里

0-13图0-30为一铁心磁路示意图,铁心的厚度为5cm,气隙长度为0.06cm,线圈匝数为1000匝,铁心材料的磁化曲线数据如图0-31所示。设气隙的边缘效应将气隙横截面积增大5%。计算:要使气隙中的磁感应强度为0.5T,应在线圈中通入多大电流?并在此电流作用下,各段铁心磁路中的磁感应强度值,以及气隙中的总