磁路和铁心线圈电路

解：

U

E 4.44 fN m

4.44 fN 4.44 50 1000

9 10 4(Wb)

=5X

6.5+(5+6.5)

2

X 0.1=33.65cm

求所需磁通势

412.72 199.08 1424 2036A

⑹励磁电流

I F

型 2.04A N 1000

10-2设铁心是由 D21硅钢片叠制而成，片厚0.5mm,铁心截面A=6.6cm 2

,磁路平均长度I =66cm,励

磁线圈匝数N=1000匝接，至频率f=50H z , U=220V 的正弦电压。求励磁电流有效值及 相位角（忽略线圈电阻及漏磁通）。

第十章磁路和铁心线圈电路

10-1图示为一直流电磁铁。磁路尺寸单位 为cm,铁心由D21硅钢片叠成，叠装因 数K Fe =0.92，衔铁材料为铸钢。要使电 磁铁空气隙中的磁通为 3X 10 wb 3

。 求：⑴所需磁通势；⑵若线圈匝数 N=1000匝，求线圈的励磁电流。 解：⑴ 将磁路分成铁心、衔铁、气隙三段。 ⑵求各段长度和截面积 11=( 30-6.5)+2(30-3.25)=77cm

12=30-6.5+4 X 2=31.5cm 210=0.1 X 2=0.2cm

2

A=6.5 X 5X 0.92=30cm

2

A ?=8X 5=40cm A=ab+(a+b) 10 ⑷求各段磁路磁场强度

B 0

3 10 3 A

30 104

3 103

A 2

40 104

3 10 3

求各段磁路磁感应强度

B i

B 2

0.75T

H 1 H 2 H 。

536A/m 632A/m 0.8 106B 0

0.8 1 06 0.89

33.65 10

4 0.89T

6

0.71 10 A/m

NI H 1I 1 H 』2 H °l °

536 0.77 6

632 0.315 0.71 10

0.002

2

90

8.5

81

.5

10-3将一匝数N=100的铁心线圈接到U=200V 勺工频正弦电压源，测得线圈的电流 功率P = 100W,不计线圈电阻及漏磁通，试求铁心线圈(

1)主磁通的最大值①

电路模型的Z 0； ( 3)并联电路模型的丫

.

B m

9 10 6.6 10 4

136T

查磁化曲线数据表得

H m 1500A/m 15A/cm

H m l N

15 66 1000

0.99(A)

查B m

』线，得E =1.25

0.56A

查比磁损耗数据表得

P Feo 4.93W/kg

取硅钢片密度

7.8 10

3

kg / cm 3

3

P Fe P Fe0 V 4.93 6.6 66 7.8 10 16.75W

磁损耗电流

励磁电流为

l a

P Fe E

16.75 200

0.084A

I I a I M I ； I M arctan $

I M

0.0842 0.562

arctan 0.084 0.56

0.56 8.5 A

I = 4A 、

则

M

I m

2 1.25

U

200

3

解: /1)

m

9.91 10 Wb

(1

4.44 fN 4.44 50 100

(2 )励磁阻抗

U P 220

100

Z 0 R 。jX 0

arccos ——

arccos -

I Ul

4

220 4

55 835

6.25 j54.6

(3)励磁导纳

损耗角

90 83.5 6.5

10- 4铁心线圈电阻为0.1 Q 、漏抗0.8 Q ，将其接在U i =100V 勺电压下，测得电流l=10A,

有功功率P=200W 求：(1)磁损耗;

10-5 将一铁心线圈接在3V 直流电源上，测得电流为

1.5A 。

接50H Z , 160V 交流电源上, 测得电流为2A ,功率表读数为24W 试计算并联电路模型的各参数及电流的有功分量与无功分量。 (铁心漏磁通可忽略)

解 线圈中的电阻

1.5

P Fe P P Cu 24 8 16W

G

jB °

1 Z

1 55 83.5

2.07 10 3

j 18.1 10 3

S

Y 0

P

Fe

P P

Cu

P I 2R

U U 1 U R U S

U 1

R jX s I

2

100 78.5

0.1 j0.8 10 0

200

0.1 10

190W

18.9 j90 92 78.1 V

P 200 *

cos

0.2

UJ

100 10

磁化电流

arccos0.2 78.5

I M I sin 78.1 10si n78.1 9.8A

(2)主磁通产生的感应电压；(3)磁化电流，并作相量图。 解

磁损耗为

感应电压

设 I I 0

10 0 A

U 1 100 78.5 V

铁心线圈接到交流电源时

2 2

P cu RI 2 2 8W