JD-67607《电机学》-刘慧娟(习题解答)王雅新[59页].doc

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