《电机学综合习题》word版.doc

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1、绪论0—1．电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。0—2．磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？答：磁滞损耗由于B交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f成正比，与磁密幅值的α次方成正比。涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f的平方和的平方成正比。0—3．在图0—5中，当给线圈外加

2、正弦电压u1时，线圈内为什么会感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实际方向。答：在W1中外加u1时在W1中产生交变电流i1，i1在W1中产生交变磁通ф，ф通过W2在W2中和W1中均产生感应电势е2和e1，当i1增加时e1从b到a，е2从d到c，当i1减少时e1从a到b，е2从c到d。0—4．变压器电势、运动电势（速率电势）、自感电势和互感电势产生的原因有什么不同？其大小与那些因素有关？答：在线圈中，由于线圈交链的磁链（线圈与磁势相对静止）发生变化而产生的电势就叫变压器电势。它与通过线圈的磁通的变化率成正比，与自

3、身的匝数成正比。由于导体与磁场发生相对运动切割磁力线而产生的感应电势叫做运动电势，它与切割磁力线的导体长度、磁强、切割速度有关。由线圈自身的磁场与本身相交链的磁通发生改变而在本线圈内产生的感应电势叫自感电势，它与L有关。互感电势是由相邻线圈中，由一个线圈引起的磁通变化，使邻近线圈中的磁通发生变化而引起的其它线圈中的感应电势。它与两线圈的匝数、相隔距离、磁通（互感磁通）变化率等有关。0—5．自感系数的大小与那些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个的自感系数大？哪一个的自感系数是常数？哪一个

4、是变数？随什么因素变化？答：因为L＝ψ/i＝wФ/i＝Ф/F＝/，从上式可以推出L与成正比，与磁阻成反比。又因两线圈W相同，铁的远小于木的，所以铁质上绕组的自感系数大，另一个小。因木质是线性的，不变，铁的要变，所以木质上绕组L为常数，铁质上绕组L为变数。铁为变数是因为当H改变时μ变化而引起的，所以根本因素是H改变了。0—6．电磁转矩是怎样产生的？它在机电能量转换过程中起着什么作用？答：电机中电磁转矩是由载流导体在磁场中受力而产生的，在机电能量转换中是机械能和电能转换的完成者。0—7．电机中的气隙磁场一般是根据什么原理和采用什么方

5、法建立起来的？气隙磁场在机电能量转换过程中起着这么作用？答：电机中的气隙磁场一般是根据载流导体周围产生磁场，采用绕组通以电流来产生，建立起一定分布的气隙磁场。气隙磁场在机电能量转换中起着传递能量的媒介作用，使定、转子间磁的联系及机电能量转换得以实现。0—8．图0－6是两根无限长的平行轴电线，P点与两线在同一平面内，当导体中通以直流电流I时，求P点的磁场强度和磁通密度的大小和r1方向。解：对于线性介质，迭加原理适用，A在P处产生磁场强度＝B在P出产生的磁场强度＝由于与方向相同，如图所示则＝+感应强度＝＝(+)0－9图0－6中，当两

6、电线分别通以直流电流（同向）I和异向电流I时，求每根导线单位长度上所受之电磁力，并画出受力方向。解：由于两根导体内通以同样大小的电流I，现在考虑其大小时，它们受力是相同的。一根导体在另一根导体处产生磁感应强度B＝（）所以每根导体单位长度受力f=BI=（）力的方向是通同向电流时相吸，通异向电流相斥。0－10。在图0－5中，如果电流在铁心中建立的磁通是Ф＝Sint,副线圈匝数是，试求副线圈内感应电势有效值的计算公式。解：副线圈中感应电势的瞬时值＝＝Cost感应电势的有效值计算公式为：=0－11.有一单匝矩形线圈与一无限长导体同在一平

7、面内，如图0－7所示。试分别求出下列条件下线圈内的感应电势：（1）导体内通以直流电流I，线圈以速度ν从左向右移动：（2）电流=Sint，线圈不动：（3）电流=Sint，线圈以速度ν从左向右移动。解：(1)导体内通以电流I时离导体x远处的磁密为B＝所以，当线圈以速度ν从左向右移动时感应电势大小为e＝－＝－＝－（㏑）＝－＝（2）当线圈不动时，电流是=Sint时，ф==㏑Sint所以＝－＝－㏑Cost（1）电流=Sint，线圈以速度ν从左向右移动时ф=＝㏑Sint所以，＝－＝－[+㏑Cost]＝[+㏑Cost]0－12.对于图0－8，

8、如果铁心用硅钢片迭成，截面积＝㎡,铁心的平均长度＝0.4m，，空气隙m，线圈的匝数为600匝，试求产生磁通＝韦时所需的励磁磁势和励磁电流。解：在铁心迭片中的磁密为＝11/12.25＝0.9(T)根据硅钢片磁化曲线查出＝306(A/m)在铁心内部的磁位降＝*＝30