【正文】 ，為什么？這些部件的功能是什么？ 有 7個 主磁極 換向極， 機座 電刷 電樞鐵心，電樞繞組，換向器 見備課筆記 2． 5 從原理上看，直流電機電樞繞組可以只有一個線圈做成 ，單實際的直流電機用很多線圈串聯(lián)組成，為什么？是不是線圈愈多愈好？ 一個線圈產(chǎn)生的直流脈動太大，且感應(yīng)電勢或電磁力太小，線圈愈多，脈動愈小，但線圈也不能太多，因為電樞鐵心表面不能開太多的槽，∴線圈太多，無處嵌放 。 (1)交流 ∵電刷與電樞間相對靜止，∴電刷兩端的電壓性質(zhì)與電樞的相同。 =640(A) 第二章 直流電機 2． 1 為什么直流發(fā)電 機能發(fā)出直流電流？如果沒有換向器，電機能不能發(fā)出直流電流？ 換向器與電刷共同把電樞導(dǎo)體中的交流電流，“換向”成直流電，如果沒有換向器，電機不能發(fā)出直流電。 210? ) =10300(7300+)=70A ∴ 70 0. 52 140 ( )A mH ?? 2 ( )BT? ∴2 3 0 . 32 0. 41 2. 5 10 1. 02 5 10 ( )B A W b?? ? ? ? ? ? ? 331 3 2 ( 4. 6 1. 02 5 ) 10 3. 57 5 10 ( )Wb??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 11 1. 43 ( )ABT??? 1 1420( )AmH ? ∴1 1 1 2 2NI H l H l??=1420179。 610 179。 334 .6 1 03 2 .5 1 0 1 .8 4 ( )ABT???? ?? ? ? 3 70 61 . 8 4 4 1 0 1. 46 49 68 10 ( )B AumH ? ? ? ??? ? ? ? 14600( )A mFeH ?(查表得到的 ) 由右側(cè)回路可求： 2 2 2 2 3()FeH l N I H l H ? ?? ? ? =10300－ (14600179。3 14 1 03 8 3 0 . 4 0 . 5 1 05 5 1 . 3 ( )FeF H l HA ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ?? F? == 很小， ∴假設(shè)正確 1． 13 設(shè) 1． 12 題的勵磁繞組的電阻 可忽略不計，接于 50Hz 的正弦電壓 110V（有效值）上，問鐵心磁通最大值是多少？ ∵ eu? ∴ E=110V mE fN?? ∴ 4110 4. 44 50 60 0 58 10 ( )m Wb???? ? ? ? 1． 14 圖 14 中直流磁路由 D23 硅鋼片疊成，磁路各截面的凈面積相等，為 mA ??? ，磁路平均長 ml ? ， ml ? ， ml ? （包括氣隙 ? ）， ???? 。 磁密 441 0 .9 1 01 2 .2 5 1 0 0 .8 9 ( )ABT???? ?? ? ? 查磁化曲線 299( )Fe AH m? 氣隙： 570 .8 9 7 .0 8 5 9 9 1 0 ( )4 1 0 AH m? ? ??? ? ?? 磁動勢 : FeF H l H ???? = 53299 10 10 ?? ? ? ? ? =(A) ∵ F=NI ∴ I=F／ N=／ 600=(A) 1． 12 設(shè) 1． 11 題的勵磁繞組的電阻為 ?120 ，接于 110V 的直流電源上，問鐵心磁通是多少？ 先求出磁勢： ∵是直流電源 ∴ ? 不變， 0ddte ??? ? ∴ 110120URI ?? ∴ 110120600 550 ( )F N I A? ? ? ? 然 后根據(jù)誤差進行迭代 設(shè) 39。當(dāng)將其接入 110V 的交流電源時，測得輸入功率為90W，電流為 ，試求此鐵心的鐵心損耗。 (2) 1 1 2 2F N I N I?? （ 3） 總的磁勢不變?nèi)詾? 1 2 2F N I N I?? ∵磁壓降 mk? 鐵心 lm AR ?? 空氣隙00 AmR ??? 雖然 1 ?? 但∵ 0?? ∴0mmRR ∴空氣隙的磁壓降大 （ 4）∵忽略漏磁 ∴Fe?? ?? 而截面積相等 ∴FeBB? ? ∵ 0?? ∴FeHH? ? （ 5） ∵第一種情況∵(1)?大 ∴(1) (3)BB? 同理 (1) (3)HH? 1． 9 一個帶有氣隙的鐵心線圈（參考圖 ），若線圈電阻為 R，接到電壓為 U 的直流電源上，如果改變氣隙的大小，問鐵心內(nèi)的磁通 ? 和線圈中的電流 I 將如何變化？若線圈電阻可忽略不計，但線圈接到電壓有效值為 U 的工頻交流電源上，如果改變氣隙大小，問鐵心內(nèi)磁通和線圈中電流是否變化？ 如氣隙 ? 增大磁阻mR 增大，如磁勢不變，則 ? 減小 ∵ ddtu Ri e Ri ?? ? ? ? ∵ ? 在減小 ∴ 0ddt?? ∴ i 增大 接在交流電源上，同上 直流電源： ∵ 0ddt?? ∴ i 不變 但 ? 仍然減小。 （ 5）比較（ 1）和（ 3）中兩種情況下鐵心中的 B、 H 的大小。 解： (1) 222 2 2 2222m m mE fN N N?? ? ??? ? ? ? ? ? (2) 2 2 29 0 0 .7 0 7 9 0mE E N?? ? ? ? ? ? 有一單匝矩形線圈與一無限長導(dǎo)體在同一平面上，如圖 所示，試分別求出下列條件下線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢： （ 1）導(dǎo)體中通以直流電流 I，線圈以線速度 v 從左向右移動； （ 2）導(dǎo)體中通以電流 sinmi I t??，線圈不動； （ 3）導(dǎo)體中通以電流 sinmi I t??，線圈以線速度 v 從左向右移動。 (3) 1 1 1 1 dRN dtui ??? (4) i1 增加，如右圖。 在圖 中，若一次繞組外加正弦電壓 u繞組電 阻 R電流 i1 時，問 （ 1）繞組內(nèi)為什么會感應(yīng)出電動勢？ （ 2）標(biāo)出磁通、一次繞組的自感電動勢、二次繞組的互感電動勢的正方向； （ 3）寫出一次側(cè)電壓平衡方程式； （ 4）當(dāng)電流 i1 增加或減小時，分別標(biāo)出兩側(cè)繞組的感應(yīng)電動勢的實際方向。因為 181。 181。、磁路截面積 A、磁路平均長度 l 有關(guān)。 自感系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？有兩個匝數(shù)相等的線圈，一個繞在閉合鐵心上，一個繞在木質(zhì)材料上，哪一個自感系數(shù)大？哪一個自感系數(shù)是常數(shù)？哪一個自感系數(shù)是變數(shù)，隨什么原因變化？ 解：自感電勢：由于電流本身隨時間變化而在線圈內(nèi)感應(yīng)的電勢叫自感電勢。 變壓器電動勢、運動電動勢產(chǎn)生的原因有什么不同？其大小與哪些因素有關(guān)？ 解：變壓器電勢：磁通隨時間變化而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 mE fN?? 。 渦流損耗：由電磁感應(yīng)定律，硅鋼片中有圍繞磁通呈渦旋狀的感應(yīng)電動勢和電流產(chǎn)生叫渦流，渦流在其流通路徑上的等效電阻中產(chǎn)生的損耗叫渦流損耗。 磁滯損耗和渦流損耗是什么原因引起的？它們的大小與哪些因素有關(guān)？ 解：磁滯損耗： 鐵磁材料在交變磁場作用下反復(fù)磁化，磁疇會不停轉(zhuǎn)動，相互間產(chǎn)生摩擦，消耗能量，產(chǎn)生功率損耗。 電路：紫銅線。 第 1 章 導(dǎo)論 電機和變壓器的磁路常采用什么材料制成？這些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅鋼片。 特點：導(dǎo)磁率高。 特點：導(dǎo)電性能好，電阻損耗小 . 電機：熱軋硅鋼片， 永磁材料 鐵氧體 稀土鈷 釹鐵硼 變壓器：冷軋硅鋼片。 與磁場交變頻率 f，磁通密度 B，材料，體積，厚度有關(guān)。 與磁場交變頻率 f，磁通密度，材料，體積，厚度有關(guān) 。 運動電勢：線圈與磁場間的相對運動而產(chǎn)生的 eT與磁密 B，運動速度 v，導(dǎo)體長度 l，匝數(shù) N 有關(guān)。 d LedtL ??? 對空心線圈：L Li? ? 所以 dieLL dt?? 自感： 2LL N N mmi i iL Ni N??? ? ? ? ? ? Am l??? 所以， L 的大小與匝數(shù)平方、磁導(dǎo)率 181。 閉合鐵心 181。0，所以閉合鐵心的自感系數(shù)遠大于木質(zhì)材料。0是常數(shù)，所以木質(zhì)材料的自感系數(shù)是常數(shù)，鐵心材料的自感系數(shù)是隨磁通密度而變化。 解： (1) ∵ u1為正弦電壓，∴電流 i1 也隨時間變化，由 i1 產(chǎn)生的磁通隨時間變化，由電磁感應(yīng)定律知 ddteN???產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 . (2) 磁通方向：右手螺旋定則，全電流定律 1e 方向：阻止線圈中磁鏈的變化，符合右手螺旋定則：四指指向電勢方向，拇指為磁通方向。 i1減小 在圖 中，如果電流 i1 在鐵心中建立的磁通是 tm ?sin??? ，二次繞組的匝數(shù)是2N ，試求二次繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢有效值的計算公式，并寫出感應(yīng)電動勢與磁通量關(guān)系的復(fù)數(shù)表示 式。 解：關(guān)鍵求磁通 BA?? (1)∵ a c v ta v t xb B d x???? ? ? ∴ ? ?( ) ( )ve b B a c v t B a v t v? ? ? ? ? ? 00( ) ( ) 2 ( )IB a c v t H a c v t a c v t?? ?? ? ? ? ? ? ?? ∵ () 2 ( )a c v tI H l H a c v t???? ? ? ? ?? 同理 a+vt 處的 B 值 0 ( ) 02 ( )a v t a v t IBH a v t?? ????? ? ∴00112 2 ( ) ( )()I b v b I vca v t a c v t a v t a c v te ??? ? ? ? ? ?? ? ? (2) 只有變壓器電勢 dT dteN??? acxaB A b B d x?? ? ? ? xH l NI?? N=1 ∴ 2 ( )xH a c i?? ? ? 0xBH?? 00 122 s inixma x a xB I t???? ????? ∴0 0 012 2 2sin sin l n( ) sin l nmmacI b I b bac acama x aat dx t a x I t? ? ?? ? ?? ? ?? ? ??? ? ? ? ?? ∴ 02 l n c o sb acT aet??? ???? (3) 運動電勢 ev變?yōu)椋? 0 s in2 ( ) ( )mbI v c tv a v t a c v te ? ?? ? ? ??（把（ 1）中的 I 用 sinmIt? 代） 變壓器電勢變?yōu)椋? 02 sin l nma c v t Ib a c v tx a v ta v tb B d t t? ? ??? ????? ? ?? 02 l n c o sbd a c v tT d t a v tet??? ? ????? ? ? ? 線圈中感應(yīng)電勢 vTe e e?? 在圖 所示的磁路中，兩個線圈都接在直流電源上，已知 1I 、 2I 、 1N 、 2N ，回答下列問題： （ 1）總磁動勢 F 是多少？ （ 2）若 2I 反向，總磁動勢 F 又是多少？ （ 3）電流方向仍如圖所示，若在 a 、 b 出切開形成一空氣隙 ? ，總磁動勢 F 是多少？此時鐵心磁壓降大還是空氣隙磁壓降大？ （ 4）在鐵心截 面積均勻和不計漏磁的情況下，比較（ 3）中鐵心和氣隙中 B、 H 的大小。 (1) 1 1 2 2F N I N I?? 有右手螺旋定則判斷可知，兩個磁勢產(chǎn)生的磁通方向相反。 1． 10 一個有鐵心的線圈，電阻為 ?2 。 電功率平衡可知（或能量守恒），輸入的功率一部分消耗在線圈電阻上，一部分為鐵耗 ∴ 229 0 2 .5 2 7 7 .5FeP P I R w? ? ? ? ? ?入 1． 11 對于圖 ，如果鐵心用 D23 硅鋼片疊成，截面積 mA ??? ，鐵心的平均長度 ml ? ，空氣隙 ???? 繞組的匝數(shù)為 600 匝，試求產(chǎn)生磁通 ???? 時所需的勵磁磁動勢和勵磁電流。 10 Wb? ??? 則