第6章异步电动机思考题解析
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第一章磁路1-1磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为R m=TA,单位:AWb1-2铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式P h =C h fB m V。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式P h :-CFe f 1.3B m G。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm的DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1)中间心柱的磁通为7.5X10土Wb不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2)考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解:;磁路左右对称.可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面A 二 A. =0.025 1.25 10,0.93m2 = 2.9 10*m2(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度1黄.=2: =5 10^m(7 5 )“, 铁心长度I 1.25 2 5 -1.25 -0.025 2cm =12.45 10 m12 丿①7 5汇10°铁心、气隙中的磁感应强度B二B 75 104T =1.29T2A 2 汽 2.9 汇10(1)不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度H.二旦;=—A'm=:1.0 106 A m° % 4兀汇10磁势F I二F. = H • l . =1.0 106 5 10*A = 500A电流I =旦=0.5AN(2)考虑铁心中的磁位降:铁心中B =1.29T 查表可知:H = 700A m铁心磁位降F F°二H l =700 12.45 10‘A=87.15AF I=F . F F e =500A87.15A =587.15AI 上:0.59AN1-4图示铁心线圈,线圈 A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求 PQ 两点间的磁位降。
第6章习题6.1机械为什么会产生速度波动?它有何危害?答:实际上,机械原动件的运动规律是由其各构件的质量、转动惯量和作用于其上的驱动力与阻抗力等因素而决定的,因而在一般情况下,原动件的速度和加速度是随时间而变化,机械在运动过程中会出现速度波动。
这种速度波动,会导致在运动副中产生附加的动压力,并一起机械的振动,从而降低机械的寿命、效率和工作质量。
6.2周期性速度波动应如何调节?它能否调节为恒稳定运转?为什么?答:在机械中安装一个具有很大转动惯量的回转构件——飞轮来调节周期性速度波动。
飞轮能够调速,是利用了它的储能作用。
由于飞轮转动惯量不可能为无穷大,而平均转速和最大盈亏功又都是有限值,所以安装飞轮后机械运转的速度仍有周期波动,只是波动的幅度减小而已。
6.3为什么在机械中安装飞轮就可以调节周期性速度波动?通常都将飞轮安装在高速轴上是什么原因?答:由于飞轮具有很大的转动惯量,因而要使其转速发生变化,就需要较大的能量,当机械出现盈功时,飞轮的角速度只作微小上升,即可将多余的能量吸收储存起来;当机械出现亏功时,机械运转速度减慢,飞轮又可将其储存的能量释放,以弥补能量的不足,而其角速度只作小幅度的下降。
当最大盈亏功与速度不均匀系数相同时,飞轮转动惯量与其轴的转速的平方值成反比,所以为减少飞轮的转动惯量,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。
6.4非周期性速度波动应如何调节?为什么利用飞轮不能调节非周期性速度波动?答:机械运转的速度出现非周期性的波动,若长时间内驱动力矩大于阻抗力矩,机械将越转越快,甚至可能出现“飞车”现象,从而使机械遭到破坏;反之,若驱动力矩小于阻抗力矩,则机械会越转越慢,最后将停止不动。
飞轮只能延缓机械遭到破坏或停止不动,不能使驱动力矩和阻抗力矩恢复平衡关系。
对非周期性的速度波动进行调节,方法必须可以使机械重新回复稳定运转。
主要采取的方法是安装调速器。
6.5在什么条件下需要进行转动构件的静平衡?使转动构件达到静平衡的条件是什么?答:对于轴向尺寸很小的回转件(D/b>5,圆盘直径为D,其宽度为b),其质量的分布可以近似地认为在同一回转面内。