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