【正文】 漏磁通主要沿非鐵磁物質(zhì)閉合，所經(jīng)磁路是線性的，它與所交鏈繞組的電流成正比。由于主磁通的磁路是非線性的，故Xm不是常數(shù)，隨著鐵心飽和程度的提高而減小。無論空在還是運(yùn)行，只要變壓器的端電壓一定，主磁通都將不會(huì)改變，維持在一個(gè)恒定的值。第2章 變壓器2變壓器中主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？在分析變壓器時(shí)是怎樣反映它們的作用的？ 答：主磁通：沿鐵心閉合，同時(shí)與原、副邊繞組交鏈，并在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。11直流接觸器鐵心為什么是整塊鑄鐵？為什么沒有短路環(huán)？ 答：直流接觸器線圈通入的是直流電源，在鐵心中產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會(huì)在鐵心產(chǎn)生渦流損耗，因此沒有必要象交流接觸器鐵心那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡(jiǎn)化，直流接觸器的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，線圈通過的電流大；銜鐵吸合后磁路的磁阻小，線圈通過的電流小（因?yàn)榇艅?shì)IN=磁阻Φ，Φ不變而磁阻大，I就大；磁阻小，I就?。榱藴p少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。也就是說，交流接觸器鐵心中的短路環(huán)是避免鐵心兩部分產(chǎn)生的磁通同時(shí)為零，從而避免銜鐵的振動(dòng)的。接觸器工作時(shí)產(chǎn)生的交變磁通也通過被短路環(huán)套住的部分鐵心，且在短路環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流。而交流接觸器的銜鐵是靠反力彈簧釋放的，工作時(shí)銜鐵是靠電磁吸力克服反力彈簧作用力而吸合的，因此若不采用短路環(huán)，在“過零點(diǎn)”銜鐵就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。在一個(gè)周期內(nèi)，交流電流和交變磁通都有兩個(gè)瞬時(shí)值為零的“過零點(diǎn)”。1交流接觸器為什么要用短路環(huán)？ 答：簡(jiǎn)單地說，交流接觸器用短路環(huán)是為了避免銜鐵的振動(dòng)。1交流接觸器接到相同電壓的直流電源上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 答：交流接觸器因其線圈工作時(shí)會(huì)感應(yīng)電勢(shì)，此電勢(shì)正常工作時(shí)起限流作用，為了使其有足夠的吸力，線圈的線阻應(yīng)較小，因而線徑較粗，匝數(shù)較少。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，磁勢(shì)不變，則產(chǎn)生的吸力?。汇曡F吸合后磁路的磁阻小，磁勢(shì)不變，則產(chǎn)生的吸力大。已經(jīng)制好的線圈，電阻不變，線圈通過的電流也不變。若工作時(shí)交流電磁鐵的銜鐵不能完全吸合，將很容易使線圈因過熱而損壞。對(duì)于交流電磁鐵，只要電源電壓和頻率不變，因?yàn)閁≈E=，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。而直流電磁鐵工作時(shí)不感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為了限制通過線圈的電流，線圈的線阻應(yīng)較大，因而線徑較細(xì)，匝數(shù)多。直流電磁鐵穩(wěn)定工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鐵損耗，溫度通常較線圈低，因此，直流電磁鐵的線圈通常直接繞在與鐵心緊密貼在一起的絕緣材料上，這樣，線圈產(chǎn)生的熱量容易通過鐵心散發(fā)，為了增加散熱效果，直流電磁鐵的線圈則通常做成“細(xì)長(zhǎng)形”，以利于與鐵心的接觸面積。 線圈結(jié)構(gòu)方面的不同：交流電磁鐵線圈是帶骨架的“矮胖形”線圈，線徑粗，匝數(shù)少；直流電磁鐵線圈是不帶骨架的“細(xì)長(zhǎng)形”線圈，線徑細(xì)，匝數(shù)多。而直流電磁鐵因?yàn)榉€(wěn)定運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，為了簡(jiǎn)化工藝等，鐵心通常由整塊鑄鐵制成。交流電磁鐵為了減少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。交、直流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的主要不同點(diǎn)有：①鐵心構(gòu)造不同，②線圈結(jié)構(gòu)不同，③工作原理方面存在差異。當(dāng)SA打開時(shí)，線圈中的電流i將按圖中所示方向減少，產(chǎn)生的磁通在從下往上的方向上減少，因此自感電動(dòng)勢(shì)的方向是線圈的上端為負(fù)，下端為正。 在自感現(xiàn)象中感應(yīng)的自感電動(dòng)勢(shì)方向與阻礙磁通變化的方向符合右手螺旋定則，即感電動(dòng)勢(shì)總是力圖阻礙磁通和電流變化的。 ①當(dāng)線圈通入變化的電流時(shí)，變化電流產(chǎn)生的磁通也是變化的，變化磁通在線圈本身感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，即由于自身電流在自身感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱自感。1什么是自感？如何確定自感電動(dòng)勢(shì)的方向？在圖125所示的電路中，繪出開關(guān)SA閉合時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的方向和開關(guān)打開時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)的方向。 答：（）①在圖(a)中磁場(chǎng)為左N右S，導(dǎo)體從上往下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向應(yīng)該為由紙面指向外，即用⊙表示；②在圖(b)中磁場(chǎng)為右N左S，導(dǎo)體從下往上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向應(yīng)該為由紙面指向外，即也用⊙表示；③圖(c) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)?96。1應(yīng)用右手定則，確定圖124中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向或磁場(chǎng)方向（圖中箭頭表示導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向，196。1標(biāo)出圖123中通電導(dǎo)體A、B和C所受電磁力的方向。交變磁化的磁通將在鐵心中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而由于鐵磁材料本身具有一定的導(dǎo)電能力，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)將在鐵心中形成渦流（以鐵心中心軸線為圓心的同心環(huán)形電流），渦流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的損耗就是渦流損耗。當(dāng)通電線圈套在鐵心上時(shí)，磁通所經(jīng)過的磁路有很大的一段是由鐵磁材料組成的，磁路的磁阻顯著下降，所以它所產(chǎn)生的磁通會(huì)顯著增加?！洞半姎庠O(shè)備及系統(tǒng)》課后習(xí)題答案第1章 電與磁1鐵磁材料具有哪三種性質(zhì)？ 答：鐵磁材料具有“高導(dǎo)磁率”、“磁飽和”以及“磁滯和剩磁”等三種性質(zhì)。1為什么通電線圈套在鐵心上，它所產(chǎn)生的磁通會(huì)顯著增加？ 答：通電線圈未套在鐵心上時(shí)， 其產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過的磁路主要是空氣隙，磁阻很大，因此磁通一般較小。1鐵磁材料在交變磁化時(shí)，為什么會(huì)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗？直流電磁鐵的鐵心為什么是由整塊鑄鐵制成的？ 答：①由于鐵磁材料有磁滯和剩磁的性質(zhì)，需要一定的外界提供一定的能量來克服磁滯和剩磁的作用實(shí)現(xiàn)交變磁化，因此交變磁化時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗。②直流電磁鐵產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，因此沒有必要象交流電磁鐵那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡(jiǎn)化，直流電磁鐵的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。 答：，根據(jù)左手定則，通電導(dǎo)體A所受電磁力的方向?yàn)閺挠彝?；通電?dǎo)體B所受電磁力的方向?yàn)閺淖笸?；通電?dǎo)體C有兩個(gè)導(dǎo)體，左下邊的導(dǎo)體所受電磁力的方向?yàn)閺淖笸?，右上邊?dǎo)體所受電磁力的方向?yàn)閺挠彝螅魞蓚€(gè)導(dǎo)體是一個(gè)線圈的兩個(gè)邊，則這個(gè)線圈將受到逆時(shí)針的電磁轉(zhuǎn)矩?！驯硎靖袘?yīng)大多數(shù)方向）。是由外指向紙面，運(yùn)動(dòng)方向從下往上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，作用兩邊的磁場(chǎng)應(yīng)該是左N右S；④圖(d)中磁場(chǎng)為右N左S，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為⊙，是由紙面指向外，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)該是從下往上。 答：所謂自感，有兩層意思：一是指線圈的自感現(xiàn)象；二是指自感系數(shù)（反映線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力，即自感系數(shù)L的數(shù)值）。②線圈的匝數(shù)與磁路導(dǎo)磁能力不同時(shí)，即使電流的大小和變化率相同，感應(yīng)的自感電動(dòng)勢(shì)將是不同的，反映線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)能力的參數(shù)為自感系數(shù)L，簡(jiǎn)稱自感。根據(jù)右手螺旋定則，在圖125所示的電路中，當(dāng)SA閉合時(shí)，線圈中的電流i將按圖中所示方向增加，產(chǎn)生的磁通在從下往上的方向上增加，因此自感電動(dòng)勢(shì)的方向是線圈的上端為正，下端為負(fù)。1交、直流接觸器有什么不同點(diǎn)？（注：本題主要指交、直流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)） 答：交、直流接觸器的不同點(diǎn)基本上體現(xiàn)在交、直流電磁鐵的不同點(diǎn)上，即，它們的電磁機(jī)構(gòu)的不同點(diǎn)上。具體如下： 鐵心構(gòu)造方面的不同：交流電磁鐵的鐵心由鋼片疊壓而成，且一般有短路環(huán)；直流電磁鐵的鐵心一般由整塊鑄鐵制成，且不設(shè)短路環(huán)。此外為了避免鐵心中因磁通過零而出現(xiàn)的吸力為零，從而出現(xiàn)銜鐵振動(dòng)現(xiàn)象，交流電磁鐵的鐵心一般設(shè)有短路環(huán)。直流電磁鐵鐵心產(chǎn)生的吸力恒定不變，因此不需要設(shè)置短路環(huán)。交流電磁鐵工作時(shí)鐵心會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗，線圈也會(huì)產(chǎn)生銅損耗，這些損耗都將轉(zhuǎn)換成熱量，為了增加線圈與鐵心的散熱效果，交電磁鐵的線圈通常做成“矮胖形”，繞制在專門的骨架上，與鐵心之間形成一定的間隙以利于它們各自的散熱。此外，交流電磁鐵工作時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平衡電源電壓，起限流作用，為了使其有足夠的吸力，線圈的線阻應(yīng)較小，因而線徑較粗，匝數(shù)少。 工作原理方面存在的差異：交流電磁鐵是恒磁通型的，直流電磁鐵是恒磁勢(shì)型的。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，線圈通過的電流大；銜鐵吸合后磁路的磁阻小，線圈通過的電流?。ㄒ?yàn)榇艅?shì)IN=磁阻Φ，Φ不變而磁阻大，I就大；磁阻小，I就?。?。對(duì)于直流電磁鐵，要電源電壓不變，流過線圈的電流只與線圈的導(dǎo)線電阻有關(guān)。因此，不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的磁勢(shì)保持不變。因此直流電磁鐵的線圈通常在銜鐵吸合前通以較大的電流以增加其吸力，銜鐵吸合后則串入“經(jīng)濟(jì)電阻”限制電流，提高線圈的工作壽命，且可避免銜鐵因?yàn)槭４哦霈F(xiàn)不能釋放。若將其接到直流電路中，由于不能感應(yīng)出電勢(shì)，在相同大小的電壓下，將產(chǎn)生非常之大的電流（十幾甚或幾十倍于額定電流），這將使接觸器的線圈立即燒毀。交流接觸器的線圈通過的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通。在“過零點(diǎn)”瞬間，鐵心產(chǎn)生的電磁吸力為零。短路環(huán)是用良導(dǎo)體焊接成的，將鐵心的一部分套住。短路環(huán)中的電流也會(huì)產(chǎn)生磁通，而且，接觸器線圈產(chǎn)生的磁通為零時(shí)（變化率最大），短路環(huán)感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生的電流和磁通都達(dá)到最大，因此保證接觸器線圈電流“過零點(diǎn)”時(shí)鐵心產(chǎn)生的磁通和吸力不圍零，從而避免銜鐵的振動(dòng)。1交流接觸器為什么要用鋼片疊成？ 答：交流電磁鐵工作時(shí)，線圈通入的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通，交變磁通會(huì)在鐵心中產(chǎn)生渦流損耗。11交流接觸器鐵心卡住為什么會(huì)燒毀線圈？（應(yīng)該說是“銜鐵卡住”較合適） 答：交流電磁鐵是恒磁通型的，只要電源電壓和頻率不變，因?yàn)閁≈E=，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。若接觸器工作時(shí)交流電磁鐵的銜鐵卡?。床荒芡耆希?，將使線圈一直保持較大的電流，產(chǎn)生的銅損耗增加，很容易使線圈因過熱而燒毀。由于鐵心中產(chǎn)生的磁通直流磁通，沒有“過零點(diǎn)”，在工作時(shí)鐵心產(chǎn)生的吸力一直保持恒定，因此沒有必要設(shè)置短路環(huán)來防止銜鐵的振動(dòng)。它是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介，是變壓器的工作磁通，占總磁通的絕大部分。在分析變壓器時(shí)常以勵(lì)磁電抗Xm反應(yīng)主磁通的作用。 漏磁通：主要沿非鐵磁材料閉合，僅與原邊繞組或者副邊繞組交鏈，在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，起漏抗壓降的作用，在數(shù)量上遠(yuǎn)小于主磁通。在分析變壓器時(shí)，以漏抗Xσ反映漏磁通的作用。 主磁通由原邊繞組和副邊繞組磁通勢(shì)共同產(chǎn)生，漏磁通僅由原邊或副邊繞組磁通勢(shì)單獨(dú)產(chǎn)生。②勵(lì)磁阻抗Zm的物理意義是：阻抗的電阻部分用來反映變壓器磁路損耗在一相電路中的等效，阻抗的電抗部分則反映變壓器在磁路中產(chǎn)生主磁通時(shí)，對(duì)電路相電流產(chǎn)生相位的影響和對(duì)相電壓產(chǎn)生電壓降落的影響。③Xm是變壓器的勵(lì)磁電抗，反映了主磁通對(duì)電路的電磁效應(yīng)。當(dāng)電源頻率、線圈匝數(shù)和鐵心尺寸一定時(shí)，Xm主要由繞組的磁導(dǎo)率成正比。但一般變壓器設(shè)計(jì)時(shí)都讓其鐵心工作在半飽和區(qū)，在半飽和區(qū)再使磁通增加一倍，則勵(lì)磁電流（空載電流）將大大增加，使繞組的銅耗和鐵心損耗大大增加，變壓器將很快燒毀。只是此時(shí)磁路完全不飽和，變壓器鐵心的利用率降低而已。2額定頻率為50Hz的變壓器接于頻率為60Hz的額定電壓上，以及額定頻率為60Hz的變壓器接于頻率為50Hz的額定電壓上，將對(duì)變壓器運(yùn)行帶來什么影響？50Hz和60Hz的變壓器