第六章 磁路与铁心线圈电路6.2.1 将一个空心线圈先后接到直流电源和交流电源上，然后在 这个线圈中插入铁心，再接到上述的直流电源和交流电源上如 果交流电源电压有效值和直流电源电压相等，在上述四种情况下 ，试比较通过线圈的电流和功率的大小，并说明其理由解 对空心线圈：接到直流电源上时，电流 ；接到交流电源上时，电流 ；显然 ；消耗功率 插入铁心后：接到直流电源上，电流和功率仍为原值，即 接到交流电源上，由于磁通增大，感抗增大，且铁 心中的磁滞、涡流损失，使电路电阻也略有增大，因此电流大 大减小，虽然多了铁损，但因电流下降很多，功率也减小 6.2.2 如果线圈的铁心由彼此绝缘的钢片在垂直磁场方向叠成， 是否也可以？解 不可以 因为绝缘并没有阻断涡流的路径，不能减小涡流损失6.2.3 空心线圈的电感是常数，而铁心线圈的电感不是常数，为 什么？如果线圈的尺寸、形状和匝数相同，有铁心和没铁心时 ，那个电感大？铁心线圈的铁心在达到磁饱和和尚未达到饱和 状态时，哪个电感大？解 电感 ，空心线圈中介质磁导率为常数 ，而铁心线圈中介质磁导率 不是常数，随线圈电流大小而变化，所以空心线圈电感为常数，而铁心线圈电感则不是常数。
有铁心时， ，所以电感大铁心达到饱和时磁导率大大下降，因此电感也减小6.2.4 分别举例说明剩磁和涡流的有利一面和有害一面解 由于铁心有剩磁，可制造永久磁铁，例如永磁直流电机， 家里用的门隙等等但若剩磁大了，对交流电机和电器则产生 剩磁损失，机械手表（全钢）有剩磁则影响走时准确性交流电机、电器的铁心中有涡流则造成功率损失，且使铁心发 热、影响电机、电器的工作性能但利用涡流又可以对金属加 热，实现冶炼和淬火等加工工作，还可以用涡流灶对食品进行 加热和烹调等6.3.1 有一空载变压器，一次侧加额定电压220V，并测得一次侧 绕组电阻R1=10Ω，试问试问 一次侧电侧电 流是否等于22A?解 由于变压器一次侧绕组中主磁电动势远远大于其线圈电阻及漏抗产生的压降，即 ,所以6.3.2 如果变压器一次绕组的匝数增加一倍，而所加电压不变， 试问励磁电流将有何变化 解 ，在 不变条件下，匝数 增加一倍将使磁通 减小一半，励磁电流也将减小，由于电流 与磁通是磁化曲线非线性关系，电流减小不等于一半，而大于一半。
在磁化曲线的线性区则电流将减小为 因为6.3.3 有一台电压为220V/110V的变压器，N1=2000， N2=1000有人想省些铜线，将匝数减为400和200，是否 也可以解 根据 和 若将 和 均减小为 ，则磁通将增加5倍，因此励磁电流将大大增加，且因磁路饱和，电流将远远超过额定值而将绕组绝缘烧坏6.3.4 变压器的额定电压为220V/110V，如果不慎将低压绕组 接到220V电源上，试问励磁电流有何变化？后果如何？解 根据 和 可知 若将低压绕组接到220V电源上，则相当于将绕组匝数减少了一半，磁通 将增大一倍，造成磁路饱和，励磁电流大大增加，以致烧坏低压绕组的绝缘6.3.5 变压器铭牌上标出的额定容量是“千伏·安”，而不是“千瓦”，为什么？额定容量是指什么？解 变压器的额定容量是指其允许输出的视在功率SN，故用“千伏·安”。
它等于额定电压UN与额定电流IN的乘积当负载功率因数为1时，它等于负载吸收的有用功率，而当负载功率因数小于1时，在变压器输出额定容量时，负载取用的有功功率将小于变压器的容量为了充分利用变压器，应使负载的功率因数尽可能接近于16.2.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.3.9 6.4.4 6.4.5某变压器的额定频率为50Hz，用于25Hz的交流电路中，能否正常工作？解 根据 可知，若频率 减小一半，则磁通 将增大一倍，励磁电流将大大增加，造成绕组发热而损坏6.3.10 调压器用毕后为什么必须转到零位？解 （1）调压器是一个大电感，若手轮不在零位，则调压器将 带负载断电，可能产生过渡过程，引起电路过电压或过电流2）若不在零位，下次使用时有可能使设备过电压6.4.1 在电压相等（交流电压指有效值）的情况下，如果把一个直流电磁铁接到交流上使用，或者把一个交流电磁铁接到直流上使用，将会发生什么后果？解 若将直流电磁铁接到交流电源上使用，则励磁电流和磁通及吸力均将大大减小，电磁铁吸合不上若将交流电磁铁接到直流电源上使用，则励磁电流将大大增加，犹如电路短路，将烧坏线圈。
6.4.2 交流电磁铁在吸合过程中气隙减小，试问磁路磁阻、线圈电感、线圈电流以及铁心中磁通的最大值将作何变化（增大、减小、不变或近于不变）？解 气隙δ减小则磁阻 而磁通最大值则因电源电压未变，由 ，可知 也近似不变 所以励磁电流也应减小线圈电感 则应增大 6.4.3 直流电磁铁在吸合过程中气隙减小，试问磁路磁阻、线圈电感、线圈电流以及铁心中磁通的最大值将作何变化（增大、减小、不变或近于不变）？解 直流电磁铁与交流电磁铁不同，其线圈电流 ，不受气隙影响当气隙δ减小时磁路磁阻减小 因 不变，故磁通将增大，线圈电感 也将增大第七章 交流电动机7.3.2 在三相异步电动机起动初始瞬间，即s=1时，为什么转子电流I2大，而转子电路的功率因数cosψ2小解 当s=1（起动）时，转子感应电动势 ,达到最大，所以转子电流 很大。
但此时转子电抗也达最大，故转子功率因数 为最小由公式 和 也可以看出， 随 S 增大而增大，随 S增大而减小7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.3.1 7.3.3 7.3.47.4.1 三相异步电动机在一定负载转矩下运行时，如电源电压降 低，电动机的转矩、电流及转矩有无变化？答：电动机电磁转矩 ，当电源电压下降时，电磁转矩减 少，使转矩下降，转差率增加，转子电流和定子电流都会增加 稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但转矩降低了，定、转子电 流增大了过程如下： 7.3.5 频率为60Hz的三相异步电动机，若接在50Hz的电源上使用 ，将会发生何种现象？答：根据 ，当频率f1降低时，磁通 增大，电动 机空载磁化电流增大，电动机发热； f1减小，旋转磁场转速n1下 降，电动机转速n也下降 第十章 继电接触器控制系统10.2.1 为什么热继电器不能作短路保护？为什么在三相主电路 中只用两个（当然三个也可以）热元件就可以保护电动机？解：根据热继电器的结构与工作原理可知，它是靠电流通过 发热元件加热双金属片使其变形而使触点动作来实现过载保护的 。
因此一定的电流下需要一定的动作时间，即便是短路电流通过 发热元件，也仍需要一定时间触点才能动作，因此对短路（需要 立即断电）不能起到保护作用三相主电路有两个发热元件也足以保护电动机过载：①若电 动机机械负载过大，那么因三相电流对称而同时增大，两个发热 元件将同时推动触点动作而实现保护；②若一相断线，形成单相 运行而过载，那么至少有一个发热元件可推动触点动作，实现保 护；③若一相绕组出现匝间绝缘短路，（该相若无发热元件）三 相电流虽不对称，但另两相电流也将超过正常值，同样会起保护 作用可见只要两个发热元件就可以了！10.2.2 什么是零压保护？用闸刀开关起动和停止电动机时有无零 压保护？ 答：因为在控制电路中具有自锁环节，当电源电压为零（或低于 接触器释放电压）时，接触器释放而使自锁触点断开，电动机断 电停车当电源电压自动恢复时，若不操作起动按钮，电动机将 不会自行起动，以免造成事故，称为零压保护（或称失压保护， 欠压保护）用闸刀开关控制电动机起、停时，电源失电，电动机停车；电 源电压自动恢复，电动机自动起动，可能造成事故可见不能起 零压保护作用10.5.1通电延时与断电延时有什么区别？时间继电器的有四种 延时触点是如何动作的? 答：通电延时是时间继电器线圈通电时，其触点延时动作。
断 电延时则相反，是当时间继电器断电时，其触点延时动作 四种延时触点动作过程：常开延时闭合触点：属于通电延时式当时间继电器线圈通电后，其平常断开的触电延时一定时间才闭合断电时该触点立即断开常开延时断开触点：属于断电延时式当时间继电器线圈通电时，该触点瞬时闭合而当线圈断电时，该触点延时一定时间才断开常闭延时闭合触点：属于断电延时式当线圈通电时，该触点立即断开而线圈断电时，该触点延时一定时间闭合常闭延时断开触点：属于通电延时式当时间继电器线圈通电后，其平常闭合的触点延时一定时间才断开而当线圈断电时，该触点立即 闭合P214 6.1.6 铁铁心线线圈参数变变化对对磁感应应强度 B，线线圈电电流I和铜损铜损 I2R的影响1) 直流励磁，铁铁心S加倍，电电源电压电压 Ｕ、 线线圈R、N不变变∵ I＝U/R ∴ I不变变，I2R不变变 又 ∵ B＝μH＝μIN/L ∴ B不变变Φ=BS S加倍 Φ 加倍(3) 直流励磁，线线圈Ｎ加倍，其它不变变∵ I=U/R ∴ I 不变变 I2R不变变∵ B＝μIN/L N加倍 ∴ B加倍Φ＝BS ∵ B加倍 ∴ Φ 也加倍• (2) 交流励磁，铁铁心S加倍，其它不变变∵ Φm＝U/4.44fN 而 Ｕ、f、Ｎ不变变 ∴ Φ不变变∵B＝Φ/S 且S加倍 ∴B减为为原来一半∵I＝HL/N＝B·L/(N) 且Ｂ减半 ∴I减半 I2 R也减为为原来1/4•(4) 交流励磁，线线圈N加倍，其它不变变∵Φm＝ U/4.44fN 且N加倍 ∴Φ减为为原来一半∵Ｂ＝Φ/S 且Φ减半 ∴B减为为原来一半∵I＝BL/(μ N) 且B减半，而N加倍∴I减为为原来的1/4 I2R减为为原来的1/16 • (5) 交流励磁，频频率f加倍，其它不变变∵Φm＝ U/4.44fN 而f加倍 ∴Φ减为为原来一半∵B＝Φ/S 而Φ减半 ∴B也减半∵I＝BL/(μN )· 而B减半 • ∴I减半 I2R也减为为原来1/4•(6) 交流励磁，频频率f减半，U也减半，其它 不变变。
∵Φm＝ U/4.44fN ∴Φ不变变， B也不变变 ∵I＝BL/(μN) ∴I不变变， I2R也不变变 6.2.76.2.8例例3 3：： 有一台有。