电器理论基础第六章作业.doc

6-1（1） 铁芯和气隙中磁力线分布情况如下图：(2) 6-2铝制圆环： 铁质圆环： H平均值没变，B平均值变大，值变大。H=0；。6-3 内环： 外环：平均半径处： （2）要使值不变，由于A不变，则要使B不变。线圈电流要增大7.57-0.5=7.07（A）6-4（1） 左边铁芯柱中的磁通为零，则（2） 右边铁芯柱中磁通为零，则（3） 中间铁芯柱中磁通为零，则6-5工作气隙：非工作气隙：衔铁与磁轭间：6-6（1）同轴圆柱： （2）采用磁场分割法两磁极间的平行六面体： 3个半圆柱：3个半圆筒：()1个圆柱：1个圆筒：()2个球体：2个球壳：总的气隙磁导：6-7考虑铁心磁阻：沿铁心柱高度，磁势分布为线性的，漏磁通沿铁心柱分布是非线性的。不考虑铁心磁阻：沿铁心柱高度，磁势为恒定值，漏磁通沿铁心柱分布是线性的。6-8直流电磁系统的衔铁处于闭合位置时，铁心柱上的漏磁通比衔铁处于起始位置的时候小。在磁路计算中，计算衔铁处于闭合位置时，此时气隙小，漏磁通少，对计算造成的误差在允许的范围内，故可忽略。6-9由于中间磁极的截面积是两边磁极的截面积的两倍，故可将该E形的电磁系统拆为两个U形电磁体统进行计算。不计铁心磁阻，该电磁系统拆为两个如下图所示的等效磁路：将， 代入上式，解得：=1250A 2=2500A 即线圈的磁动势等于2500A6-10 由于，所以，b=0.013m，。解得： 当y=0时，即在铁心柱底部时，为最大值6-11衔铁在运动过程中，电磁系统线圈输入的能量，转化为衔铁等运动部件的动能，弹簧势能，摩擦能及电磁系统中线圈和铁心的功率损耗。当衔铁达到其吸合位置后，仍从电源吸取能量，用来抵消电阻发热所消耗的能量，以及磁场的能量损耗。6-12变更激磁电流的方向，应用麦克斯韦吸力公式求得的电磁吸力不需要改变方向。因为从麦克斯韦吸力公式可以看出，铁磁物体表面只有法向分量的力，不受磁力线方向的影响。6-13直流电磁系统，恒磁势，在释放位置上气隙固定，电流，若吸力减小为原来的0.5，则电流为原来的，即所以线圈电路需要串联电阻。若不串联电阻，可以改变电压，使电压降为6-14，电源电压不变，f增大,减小，电磁吸力减小，磁势减小。6-15分磁环改用铝材，损耗大，温升高；改用铁磁材料不导电，无法感应电流，不能起到分磁环的作用。当分磁环断裂后，接触器吸持后会产生明显的振动噪声。不能采用绝缘的环氧树脂胶合。6-16对直流电磁系统的影响：线径不变，增加线圈匝数，线圈电阻增加，电流减小，电磁系统可能无法可靠吸合。对交流电磁系统的影响：，电压不变，则磁链不变，线圈匝数增加时，磁通减小，吸力减小，电磁系统可能无法可靠吸合。6-17交流电磁系统的激磁线圈误接到额定电压相同的直流电源上，吸持电流大，功率损耗大，会烧毁线圈。直流电磁系统的激磁线圈误接到额定电压相同的交流电源上，直流激磁线圈电阻大，额定电压下电流小，吸力不够，不能吸合。6-18电磁系统动态特性主要包括动态吸力特性、反力特性、电流特性、位移特性和速度特性等，反应参量随时间变化的情况。传统静特性是在无限缓慢的变化过程中，参量随气隙变化的情况，实际中是不存在的。从静态的观点出发：只要动作值下的吸力特性处处高于反力特性，释放值下的吸力特性处处低于反力特性，就能保证电磁系统在吸合和释放过程中正常工作，而不致中途被卡住；从动态的观点出发：只要吸力特性与反力特性呈现正差时的能量大于呈现负差时的能量，而且动作值下的吸力特性在处大于反力，电磁系统即可正常工作，同时还能减小撞击。6-20与直流电磁系统一样，交流电磁系统励磁线圈接通电源或从电源断开后，都将经历一个过渡过程。但交流系统的励磁电压和电流是交变参量，故交流和直流的过渡过程不太一样。此外，交流电磁系统的电源电压的接通相位（合闸相角）对过渡过程有较大影响，使交流电磁系统动态过程的分析和计算较直流系统复杂得多。6-21同一台交流电磁系统合闸过程的动作时间有长有短是因为合闸相角的原因。合闸相角影响触动时间，不同的合闸相角对应的触动时间不同，故同一台交流电磁系统合闸过程的