6.1.1 有—线圈,其匝数N=1000,绕在由铸钢制成的闭合铁心上,铁心的截面积
,铁心的平均长度
cm。如要在铁心中产生磁通
Wb,试问线圈中应通入多大直流电流?P210 7.3.1
解
查铸钢的磁化曲线可得
由可得
cm的空气隙(与铁心柱垂
6.1.2 如果上题的铁心中含有一长度为
直),由于空气隙较短,磁通的边缘扩散可忽略不计,试问线圈中的电流必须多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值?P211 7.3.2
解 因为B不变,所以铁心中的H亦不变,隙,安培环路定律形式不同.
,但多了空气
6.1.3 在题6.1.1中,如将线圈中的电流调到2.5 A,试求铁心中的磁通。
P211 7.3.3
解 由可得
.
查铸钢磁化曲线可得
6.1.4有一铁心线圈,试分析铁心中的磁感应强度、线圈中的电流和铜损在下列几种情况下将如何变化:
(1)直流励磁——铁心截面积加倍,线圈的电阻和匝数以及电源电压保持不变;
(2)交流励磁——同(1);
(3)直流励磁——线圈匝数加倍,线圈的电阻及电源电压保持不变; (4)交流励磁——同(3);
(5)交流励磁——电流频率减半,电源电压的大小保持不变; (6)交流励磁——频率和电源电压的大小减半。
假设在上述各种情况下工作点在磁化曲线的直线段。在交流励磁的情况下,设电源电压与感应电动势在数值上近于相等,且忽略磁滞和涡流。铁心是闭合的,截面均匀。P212 7.3.4
解 (1)直流励磁:线圈电流不变,只是磁通
增大了。
不变;
(2)交流励磁:曲线线段
,所以不变,减小一半,
减小一半;在磁化
减小一
减小一半;在磁化曲线线性段
半,减小一半;也减小了(原值的)。
(3)直流励磁:一倍,B也增加一倍。
(4)交流励磁:半,
不变;不变;IN增加一倍,磁阻未变,增加
,减小一半,
;铜损
也减小一半;减小一
)。
减小一半,电流也减小为
,
也减小了(原值的也增加一倍,
(5)交流励磁:倍,电流
和I均增加一倍;
,
增加一倍,增加一
也增大为原值的4倍。 不变;
不变,
不变,
也不变
(6)交流励磁:
6.2.1 为了求出铁心线圈的铁损,先将它接在直流电源上,从而测得线圈的电阻为1.75流
;然后接在交流电源上,测得电压
V,功率
W,电
A,试求铁损和线圈的功率因数。P212 7.4.1 解 线圈的铜损
线圈的铁损 线圈的功率因数
6.2.2 有一交流铁心线圈,接在的最大值为
的正弦电源上,在铁心中得到磁通
Wb。现在在此铁心上再绕一个线圈,其匝数为200。
当此线圈开路时,求其两端电压。P212 7.4.2
解
6.2.3 将一铁心线圈接于电压电流
A,
A,
V,频率
的正弦电源上,其
。若将此线圈中的铁心抽出,再接于上述电源上,则
。试求此线圈在具有铁心时的铜损和铁损。
线圈中电流
P212 7.4.3
解 铁心线圈取用的总有功功率
空心线圈取用的有功功率
空心线圈取用的有功功率即为铜损铁心线圈的铜损 铁心线圈的铁损
,于是
,
6.2.4 在上题中,试求铁心线圈等效电路的参数(,
P213 7.4.4
及)。
解 R=0.5,
6.3.1 有一单相照明变压器,容量为10 kVA,电压为3300/220 V。今欲在二次绕组接上60 W 220 V的白炽灯,如果要变压器在额定情况下运行,这种
电灯可接多少个?并求一、二次绕组的额定电流。P213 7.5.1
解 因为白炽灯
,故有
只,
6.3.2 SJL型三相变压器的名牌数据如下:
kV,
,
kVA,
kV,
联结。已知每匝线圈感应电动势为5.133 V,
铁心截面积为160 cm2。试求:(1)一、二次绕组每相匝数;(2)变压比;(3)一、二次绕组的额定电流;(4)铁心中磁感应强度 解 (1)原、副绕组额定相电压为
。P213 7.5.2
,
所以
匝, 匝
(2)
(3)
(4)
6.3.3 在图6.3.6中,将知
,
Ω的扬声器接在输出变压器的二次绕组,已
Ω,试求信号源输
,信号源电动势E=6 V,内阻
出的功率。P214 7.5.3
解 根据阻抗变换原理,变压器原边等效负载阻抗为
信号源输出功率为
6.3.4 在图6.01中,输出变压器的二次绕组有中间抽头,以便接8 Ω或3.5
Ω的扬声器,两者都能达到阻抗匹配。试求二次绕组两部分匝数之比
P214 7.5.4
。
解
,
6.3.5 图6.02所示的变压器有两个相同的一次绕组,每个绕组的额定电压为110 V。二次绕组的电压为6.3 V。
(1)试问当电源电压在220 V和110 V两种情况下,一次绕组的四个接线端应如何正确连接?在这两种情况下,二次绕组两端电压及其中电流有无改变?每个一次绕组中的电流有无改变?(设负载一定。)
(2)在图中,如果把接线端2和4相连,而把1和3接在220 V的电源上,试分析这时将发生什么情况?P215 7.5.5