《電機(jī)學(xué)綜合習(xí)題》word版-文庫吧
2024-12-24 08:27 本頁面
【正文】 105? （ A/m） 故 1010 35 ??????? ?HF aa ＝ （ A） 則勵磁磁勢 F＝ Fa +FFe ＝ +＝ 安匝 勵磁電流 ??? WFIf （ A） 0－ 18 磁路結(jié)構(gòu)如圖 0－ 10所示，欲在氣隙中建立 7 104?? 韋的磁通，需要多大的磁勢？ 解：當(dāng)在氣隙處不考慮邊緣效 應(yīng)時，各處的磁密 B＝ )(57 101044 TS ???? ??? 硅鋼片磁路長度 1108030 ???lD （ mm） 鑄鋼磁路長度 1691608030 ?????l r （ mm） 查磁化曲線： ?HD （ A/mm） ?Hr （ A/mm） 空氣之中： 1010 340 ????? ???BH a（ A/mm） 故：各段磁路上的磁位降 2 91 1 ????? lHF DDD （ A） 8 91 6 ????? lHF rrr （ A） 111011110 ????? lHF aaa （ A） 則： F＝ Fa +FD +Fr ＝ 1110++＝ （ A） 故需要總磁勢 。 0－ 19 一鐵環(huán)的平均半徑為 ，鐵環(huán)的橫截面積為一直徑等于 ，在鐵環(huán)上繞有線圈，當(dāng)線圈中電流為 5安時，在鐵心中產(chǎn)生的磁通為 ，試求線圈應(yīng)有匝數(shù)。鐵環(huán)所用材料為鑄鋼，其磁化曲線見附錄 3。 解：鐵環(huán)中磁路平均長度 ???? ?? Rl D （ m） 圓環(huán)的截面積 S＝ )( 2322 mD ????? ?? 鐵環(huán)內(nèi)的磁感 應(yīng)強(qiáng)度 )( 10 3 TSB ???? ?? 查磁化曲線得磁感應(yīng)強(qiáng)度 H＝ 3180（ A） F＝ HlD ＝ )(6 0 0 1 8 0 A?? 故：線圈應(yīng)有的匝數(shù)為 W＝ 12022/6000 ??IF （匝） 0－ 20 設(shè)上題鐵心中的磁通減少一半，線圈匝數(shù)仍同上題中所求之值，問此時線圈中應(yīng)流過多少電流？如果線圈中的電流為 4安，線圈的匝數(shù)不變，鐵心磁通應(yīng)是多少？ 解：在上題中磁通減少一半時磁密 )(1 TBB ?? 查磁化曲線得出磁場強(qiáng)度 H1 ＝ 646（ A/m） 所以， 1 2 2 4 611 ????? lHF D （安 /匝） 故此時線圈內(nèi)應(yīng)流過電流 1 ??? WFI（安） 當(dāng)線圈中電流為 4安時磁勢 48004120222 ???? ?IF W （安匝） 設(shè) F2 所產(chǎn)生的磁通為 ，則： 10339。239。2 ???? ?SB ? （ T） 查磁化曲線得磁場強(qiáng)度 )/(194539。2 mAH ? 39。239。2 ?????? lHF D（安匝） 假設(shè)值小了，使 F39。2 比 F2 小了很多，現(xiàn)重新假設(shè) 39。39。 ?? 韋， 則 )(0 2 10339。39。239。39。2 TSB ???? ?? 查磁化曲線得磁場 強(qiáng)度 )/(271039。39。2 mAH ? 39。39。239。39。2 ?????? lHF D（安匝） 在 FFF 39。39。2239。2 , 中采用插值得 F2 產(chǎn)生得磁通 21)(2239。2239。22239。39。39。2 ??????? FFFF ???? ＝ 21)48005120(36805120 ?????? ＝ （韋） 0－ 21 設(shè)有 100匝長方形線圈，如圖 0－ 11 所示，線圈的尺寸為 a＝ ， b＝ 米，線圈在均勻磁場中圍繞著連接長邊中點(diǎn)的軸線以均勻轉(zhuǎn)速 n＝ 1000轉(zhuǎn) /分旋轉(zhuǎn)，均勻磁場的磁通密度 B＝ w/m2 。試寫出線圈中感應(yīng)電勢的時間表達(dá)式，算出感應(yīng)電勢的最大值和有效值，并說明出現(xiàn)最大值時的位置。 圖 0－ 11 解：線圈轉(zhuǎn)動角速度 )/( sr adn ???? ??? 故在 t秒時刻線圈中的感應(yīng)的電勢 WtBlvSine ?? ?2 所以 tSi nWbBae ?? 22 ??? ＝ tS in ????? ＝ （ v） 感應(yīng)電勢的最大值 )(168 veM ? 感應(yīng)電勢的有效值 E＝ )(1192168 v? 出現(xiàn)感應(yīng)電勢最大值時，線圈平面與磁力線平行。 0－ 22 設(shè)上題中磁場為一交變磁場，交變頻率為 50Hz，磁場的最大磁通密度 TBm ? ， （ 1） 設(shè)線圈不轉(zhuǎn)動，線圈平面與磁力線垂直時，求線圈中感應(yīng)電勢的表達(dá)式； （ 2） 設(shè)線圈不轉(zhuǎn)動，線圈平面與磁力線成 60度夾角，求線圈中感應(yīng)電勢的表達(dá)式； （ 3） 設(shè)線圈以 n＝ 1000r/m 的速度旋轉(zhuǎn)，且當(dāng)線圈平面垂直于磁力線時磁通達(dá)最大值，求線圈中感應(yīng)電勢的表達(dá)式，說明電勢波形。 解：（ 1）通過線圈的磁通 tSi nba B m ?? 100???? )100(9010 021 ???????? tS intS in??? 所以，線圈中的感應(yīng)電勢 tSi ntCosdtdwe ???? 100503)100( 9010 021 ????????? ? （ 2）當(dāng)線圈不動，與磁力線成 60度夾角時 tS intS inS inS inee ?? 1 0 04 3 51 0 05 0 3 6060 0012 ??? （ 3）當(dāng)線圈以 n＝ 1000r/m 轉(zhuǎn)動時， )260(13 tnSi n ??? ??? ＝ tSi ntSi n ( )9010 02 ???? ? ? 所以線圈中的感應(yīng)電勢 dtdwe ???3 ＝])100()100(100[ 90 9010002tC o stS intS intC o s??????? ???? ＝ － (v) 0－ 23 線圈尺寸如圖 0－ 11所示， a＝ ， b＝ ，位于均勻恒定磁場中，磁通密度 B＝ 。設(shè)線圈中通以 10安電流，試求： （ 1） 當(dāng)線圈平面與磁力線垂直時，線圈各邊受力多大？作用方向如何？作用在該線圈上的轉(zhuǎn)矩多大？ （ 2） 當(dāng)線圈平面與磁力線平行時，線圈各邊受力多大？作用方向如何？作用在該線圈上的轉(zhuǎn)矩多大？ （ 3） 線圈受力后要轉(zhuǎn)動，試求線圈在不同位置時轉(zhuǎn)矩表達(dá)式。 解：（ 1）當(dāng)線圈平面與磁力線垂直時，線圈兩條長邊所受之力（每邊受力） )( NIbBfb ??????? 兩條短邊所受之力為 )( NIaBfa ??????? 此時，各邊作用力或同時指向框外或同時指向框內(nèi)，線圈受力不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 （ 2）當(dāng)線圈平面與磁力線平行時，線圈中只有短邊受力，其大小仍為 （ N）， 故其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為 )( mNbM fa ?????? 此時轉(zhuǎn)矩最大，方向是繞軸轉(zhuǎn)動。 （ 3） 在不同位置時，如果取線圈與磁場等位面的夾角為 θ ,則：在 θ 角處仍僅有短邊受力才能產(chǎn)生力矩。 短邊受力 )( Nfa ? 所以，在 θ 處線圈所受之力矩 ?? SinbfM a ??? ＝ **Sinθ ＝ Sinθ （ N m） 0－ 2
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