电机学-磁路..pptVIP

第一章 磁路 1.1 磁路的基本定律 5、电路与磁路的区别 1.2 常用铁磁材料及其特性 1.3 磁路计算 练 习 题 1-1 1-2 1-4 * 第一章 磁路 * 第一章 磁路 ?本章重点 (1) 磁路的概念 (2) 磁路基本定律：安培环路定律，磁路欧姆定 律，磁路基尔霍夫定律 (3) 基本电磁定律：电磁感应定律，电磁力定律 (4) 磁路计算 ?本章难点 (1) 铁磁物质的磁化曲线及应用 (2) 磁动势、磁场强度概念 1.1 磁路的基本定律 1.2 常用铁磁材料及其特性 1.3 磁路计算 ＋ u － Φ Φ? 主磁通 漏磁通 磁路 i 一. 磁路的概念 工程上，为得到较强磁场，广泛利用铁磁物质，在电机、变压器等设备中应用铁磁物质制成一定形状，人为的构成磁通的路径，使磁场主要在这部分空间内分布，这种磁通所通过的路径称之为磁路。 引入磁路的概念，就把分布在整个空间的磁场问题，简化为局限在一定范围内的磁路问题。由于铁心的导磁性比空气好得多，所以绝大部分磁通在铁心中通过，这部分磁通称为主磁通。经过空气隙闭合的磁路为漏磁通。 用以产生磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈，其电流称为励磁电流（或激磁电流）。 用直流励磁 磁路中磁通恒定 直流磁路 直流电机 用交流励磁 磁路中磁通交变 交流磁路 变压器 感应电机 二、磁路的基本定律 1、安培环路定律(全电流定律) 在磁场中沿任一闭合路径L，磁场强度H的线积分等于该闭合回路所包围的总电流，即 i方向和L参考方向符合右手法则。 安培环路定律 若沿L，磁场强度H处处相等，则： H?L=N?i N?i为安匝数，表征磁势的大小。 2、磁路的欧姆定律 不分支磁路的磁通等于作用于该磁路的磁势与磁阻之比，即为磁路欧姆定律。由以下式子推导： Rm为磁阻，磁路截面愈大，路径愈长，磁阻愈大。类似于电阻，但本质不同。F=N*i为作用在铁心磁路上的安匝数，称为磁路的磁动势。 a)无分支铁心磁路 b)模拟电路图 F Ф Rm i N l A 3、磁路的基尔霍夫第一定律 对于有分支磁路，任意取一闭合面A，由磁通连续性原则，穿过闭合面的磁通代数和为0，即 ∑Ф=0，该定律称为磁路的基尔霍夫第一定律。 对于下图，Ф3= Ф1 + Ф2 闭合面 i1 i2 Φ1 Φ2 Φ3 l1 l3 l2 沿任何闭合磁路的总磁动势等于各段磁压降的代数和。该定律称为磁路的基尔霍夫第二定律。 例：如右图，磁路由三段组成，两段为截面积不同的铁磁材料，一段为空气，磁动势为NI，则应用磁路的基尔霍夫第二定律有： 背景:磁路计算时，总把整个磁路分成若干段，每段为同一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，磁场强度亦处处相等。 4、磁路的基尔霍夫第二定律 闭合面 i1 i2 Φ1 Φ2 Φ3 l1 l3 l2 F1－F2 =∮H dl = ∮H dl = H1l1－H2 l2 磁位差Um Um = Hl ?Um = ?F (1)电路中有电流就有功率损耗。磁路中恒定磁通下没有功率损耗； (2)电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘体； (3)对于线性电路可应用叠加原理，而当磁路饱和时为非线性，不能应用叠加原理。 可见，磁路与电路仅是形式上的类似，而本质是不同的。 三、基本电磁定律 2、电磁力定律 方向由左手定则判定(电动机准则)。 1、电磁感应定律 方向由右手定则判定(发电机准则)。 为实验定律（也称楞次定律）。 按磁导率分类：非磁性物质、磁性物质。 非磁性物质 ? ≈? 0 (1) 顺磁物质（如空气）：? 略大于 ? 0 。 (2) 反磁物质（如铜）： ? 略小于 ? 0 。 1. 高导磁性 ※ 铸钢： ? ≈1 000 ? 0 硅钢片： ? ≈ ( 6 000 ~ 7 000) ? 0 玻莫合金：? 比 ? 0 大几万倍。 ? ? ? 0 ? 磁性物质内部存在着很多很小的“磁畴”。 磁畴（磁化前） 磁畴（磁化后） 磁性物质的高导磁性被广泛应用于变压器