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电工基础实用教程 刘建军 第7章 磁路与电机 　　 教学目标 1．理解磁场的基本概念和基本定律，掌握定律的应用。 2．掌握简单磁路的计算方法。 3．熟悉直流电机的结构、工作原理和机械特性。 4．掌握三相异步电动机的启动、制动和调速方法。 教学重点 1．磁场的基本定律应用。 2．直流电机的结构、工作原理. 3 .三相异步电动机的启动、制动和调速方法。 7.1磁场的基本概念和基本定律 3．磁导率 6．安培环路定律 环形线圈的电感量： 例7.1.3 在铁芯上绕制线圈1000匝，测得电感量L=240mH，如果在200匝处有一抽头，如图 7-1-5所示，试求 解：    磁滞回线： 　　  解：气隙截面可近似认为S0=S2=16㎝2， 则各部分磁感应强度应为： 7.4 直流电动机 1. 定子 7.4.2 直流电动机的工作原理1. 转动原理 4. 直流电动机的机械特性 7.6 三相异步电动机 鼠笼式转子 结构 7.6.2 三相异步电动机的工作原理 2 .旋转磁场的转速(同步转速n0) 4. 转差率 思考题 1．有一台四极三相异步电动机，电源频率为50HZ，带负载运行时的转差率为0.03，求同步转速和实际转速。 7.7 三相异步电动机的控制 2. 起动方法 在电动机频繁起动时，电动机的容量小于为其提供电源的变压器容量的20%时，允许直接起动；如果电动机不频繁起动，其容量小于变压器的30%时，允许直接起动 . 星形-三角形(Y-△)换接起动。如果电动机在运行时其定子绕组接成三角形，那么在起动时可把它接成星形，等到转速接近额定转速时再换接成三角形，这样，在起动时就把定子每相绕组上的电压降低到正常运行时的 。 自耦降压起动就是利用自耦变压器将电压降低后加到电动机定子绕组上，当电动机转速接近额定转速时，再加额定电压的降压起动方法. (3) 转子串电阻的降压起动 1．三相异步电动机的调速方法有哪几种？各适用于哪种类型的电动机？ 5.三相异步电动机的转矩特性和机械特性 7.7.1 电动机的起动控制 1. 起动控制 电动机起动的主要缺点是起动电流过大。一般采用一些适当的起动方法，以限制起动电流。 鼠笼式异步电动机的起动方法有直接起动 和降压起动两种. 1) 直接起动 直接起动就是利用闸刀开关或接触器将电动机定子 绕组直接接到电源上，这种方法称为直接起动或称 全压起动 . 优点:设备简单，操作方便，起动过程短 2) 降压起动 (2) 自耦降压起动。 星形-三角形换接起动和自耦降压起动 如下图所示 星形-三角形换接起动 自耦降压起动 对于绕线式电动机而言，只要在转子电路串入 适当的起动电阻Rst，就可以限制起动电流，如 图所示； 电 工 基 础 7.1 磁场的基本概念和基本定律 7.2 铁磁材料的磁化 7.3 简单磁路的计算 7.4 直流电动机 7.5 步进电动机 7.6 三相异步电动机 7.7 三相异步电动机的控制 1．磁感应强度 2. 磁通 表示物质导磁性能的物理量 真空的导磁系数是一个常数， 4.磁场强度 相对磁导率 环路所包围电流之正负应服从 右手螺旋法则 ，如对右图有： 5.磁压 或 圆柱形线圈的电感量： 磁路的基尔霍夫第一定律 磁路的基尔霍夫第二定律 磁路的欧姆定律 重点理解 7.2 铁磁材料的磁化 1.磁化及磁化曲线 Hc—矫顽磁力 Br—剩磁 2 铁磁材料的分类 软磁性材料 硬磁性材料 矩磁性材料 这类材料的剩磁和矫顽磁力小 磁滞回线瘦窄，包围的面积小， 它的基本特征是 ，导磁系数高、 磁阻小、易磁化或退磁，适于 在交变磁场下工作 炭钢、钨钢、铝钴镍合金钢等都属于 硬磁性材料。这类材料的剩磁和矫顽 磁力大。磁滞回线宽、硬磁性材料磁 滞回线包围的面积大。 它的特点是在很小的外部磁场作用下， 就能使它磁化，并达到磁饱和。去掉 外磁场，磁性仍保持与饱和时一样 7.3 简单磁路的计算 一、磁路的计算问题分为两类：一类是已知磁通求磁通势，称为正面问题。另一类是已知磁通势求磁通称为反面问题。 注意三个问题： 1.磁路截面积取有效面积。 2.空气隙截面积 ：取两个铁芯截面中的那个小的面积。 3.空气隙的磁场强度 由下式计算： 二、计算程序可按下面箭头所示的步骤进行： 查曲线 计算H 具有步骤如下： 1.把磁路按照不同的材料和截面积进行分段。 2.计算磁路各段的长度及截面积。 3.计算磁路各段的磁感应强度。 例7.3.1 图 7-3-1所示磁路各部分尺寸为l1=25㎝， l2=14㎝，l0