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第1章 电机学基础知识 第 1 章 电机学基础知识 1.1 电机的基本功能与主要类型 1.2 电机的基本原理 二、磁路及其基本定律 三、电磁感应定律 五、电磁力定律与电磁转矩 六、电机的可逆性原理 1.3 电机的制造材料 思考题与习题 第 1 章 结 束 ① 硬磁材料 B－H 曲线宽，Br 大、Hc 大。 用于制造永磁铁。 ② 软磁材料 B－H 曲线窄， Br 小、Hc 小。 用于制造变压器、电机等电器的铁心。 ③ 矩磁材料 B－H 曲线形状接近矩形， Br 大、Hc 小。 用于计算机中，作记忆单元。 按磁滞回线的不同，铁磁材料可分为 4. 铁心损耗 (1) 磁滞损耗 Ph (2) 涡流损耗 Pe Φ Φ 铜损耗使线圈发热， 铁损耗使铁心发热。 减小铁损耗的方法： ① 使用软磁材料减小Ph 。 ② 增大铁心的电阻率， 减小涡流及其损耗 。 ③用很薄的硅钢片叠成铁心， 减小涡流及其损耗 。 涡流损耗 (a) (b) 0.35mm 0.30mm 0.27mm 0.22mm 磁滞损耗系数 磁场交变的频率 磁感应强度最大值 铁心的体积 磁滞回线的面积 ※ 电工钢片: n = 1.6 ~ 2.3 涡流损耗 Pe 铁损耗 PFe 磁滞损耗 Ph 涡流损耗系数 材料的厚度 PFe = Ph＋Pe 一般： Bm = 1 T ~ 1.8 T Pe = Ce ? 2 f 2 Bm V 2 = Ch f Bm V n = (Kh f Bm＋Ked 2 f 2 Bm )V ? 2 Ph = V f ? H dB PFe≈CFe f 1.3 Bm m 2 铁心的质量 铁损耗系数 常见材料的 基本磁化曲线 B/T ×102H/(A/m) *大连理工大学电气工程系 第1章 电机学基础知识 大连理工大学电气工程系 电机与拖动 *电机与拖动 A2 A1 l1 l2 ? H N i * 1.1 电机的基本功能与主要类型 1.3 电机的制造材料 1.2 电机的基本原理 下一章 上一章 返回主页 一、按照能量转换和信号传递所起的作用分类 1. 发电机 将机械能转换为电能。 2. 电动机 将电能转换为机械能。 3. 变压器、变流器、变频机、移相器 变换电压、电流、频率、相位。 4. 控制电机 作为自动控制系统的控制元件，起检测、放大、 执行和校正作用。 二、按照电机的结构特点及电源性质分类 1. 变压器 2. 旋转电机 静止的电机。 直流电机 交流电机 直流发电机 直流电动机 交流发电机 交流电动机 单相交流电机 三相交流电机 同步电机 异步电机 一、磁场的基本概念 1. 磁感应强度和磁力线 磁场可以由电流产生。 产生磁场的电流 —— 励磁电流。 磁感应强度B 用于表征磁场的强弱和方向。 单位：T 磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密 程度来表示。 磁力线的分布和方向： 磁力线的分布和方向： 磁力线的特性： ① 磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵 守右手螺旋法则。 ② 磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。 ③ 磁场中的磁力线不会相交。 I I 2. 磁通量和磁通连续性定律 在均匀磁场中： 磁通? (韦伯 Wb) ： 穿过某一截面 A 的磁感应强度B 的通量。 ? = ?A B dA ? = BA 3. 磁场强度和磁导率 通过任意封闭曲面的磁通量总和必等于零，即 ? = ?A B·dA = 0 磁场强度 H ( A/m) ： 表征磁场的强弱和方向的量。 H 与 B 的关系与区别 (在各向同性介质中) B = ? H ① 磁导率? ( H/m )：表征磁场中介质的导磁能力。 对各向同性介质 ? 为标量；线性介质 ? 为常数。 真空的磁导率： ?0 = 4?×10－7 H/m ② H ∝I， H 与介质的性质无关。 ③ B 与 I 的大小和介质的性质均有关。 4. 磁场储能