交流电路向量法和磁路.pptVIP

《电机学》 第一章 导论 * 在同样大小的电流作用下，铁芯线圈的磁通比空心线圈的磁通大得多 非铁磁材料磁导率接近真空磁导率μ0 μ0=4π×10-7 H/m 铁磁材料的磁导率μFe要比非铁磁材料磁导率μ0大得多（μFeμ） 铁磁物质:铁、镍、铝及其合金 电机中常用的铁磁材料的磁导率μFe=(2000~6000)μ0 《电机学》 第一章 导论 * 考虑：为什么铁磁材料具有很高的导磁性能 在铁磁物质未放入磁场之前，磁畴杂乱无章排列，其磁效应互相抵消，对外不呈现磁性。 将铁磁物放入磁场。在外磁场的作用下，磁畴的轴线趋于一致。形成一个附加磁场，叠加在外磁场上，使合成磁场大为增强。 铁磁材料的磁导率要比非铁磁材料大得多。 铁磁材料的磁导率μFe不是常数。 图 1.5 铁磁材料中的磁畴 《电机学》 第一章 导论 * ※铁磁材料具有的特点 它的磁化曲线具有饱和性，磁导率μFe不是常数，且随B的变化而变化。 ? 变化 总体非线性 存在饱和特性 B?? ?? 《电机学》 第一章 导论 * B H 图1-6 铁磁材料的磁化曲线（p16） a b c 《电机学》 第一章 导论 * △应用 设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势．通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点附近。 《电机学》 第一章 导论 * 二、磁滞与磁滞损耗1、磁滞回线 剩磁:去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的磁通密度。 矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此反向磁场强度称为矫顽力。 磁滞现象：B的变化总是滞后H的变化 磁滞回线：磁场强度H缓慢地循环变化，B－H曲线封闭曲线 磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。 《电机学》 第一章 导论 * 全电流定律 电源供给线圈的瞬时功率 电磁感应定律 《电机学》 第一章 导论 * 建立交变磁通、克服磁畴回转所需要的瞬时功率p Kh——不同材料计算系数 α——试验确定的指数 经验公式 《电机学》 第一章 导论 * 4、涡流损耗 铁芯是有阻值的，当磁通交变时，铁芯中就会感应交变的电势，在导电的铁芯中就会产生环流，这种电流在铁芯构成的回路与磁通相环链，故称涡流。 涡流产生的损耗称为涡流损耗。 kw——与材料有关的比例系数 pW=K2f2d2Bm2V/12? V：钢片的体积 ?：硅钢片的电阻率 d：硅钢片厚度 pW?f2、d2 、Bm2、1/?、V 加入硅?硅钢片??增大 《电机学》 第一章 导论 * 图1-10 硅钢片中的涡流 B 《电机学》 第一章 导论 * △应用 为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都用含硅量较高的薄硅钢片叠成。 《电机学》 第一章 导论 * 5、铁心损耗 铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗之合称为铁芯损耗 对于一般的电工钢片，在正常的工作磁通密度范围内 《电机学》 第一章 导论 * 《电机学》 第一章 导论 * ※ 注意 在恒定磁场中的静止导磁体内是不会引起能量损耗的。 铁芯损耗均转化为热能使铁芯温度升高，为防止电机过热，采用硅钢片以减小铁芯损耗，采取散热降温措施 。 《电机学》 第一章 导论 * 1.5 磁路基本定律和磁路的计算 电?电路?导电材料（及绝缘材料） ?紫铜、铝线（绝缘:按耐热能力高低分A、E、B、F、H、C六个等级） 磁?磁路?导磁材料?硅钢片、铸钢等 力?结构材料?铸钢、铸铁、钢板等 《电机学》 第一章 导论 * 磁路 磁通所通过的路径。 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过,这部分磁通称为主磁通。 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。 主磁路：主磁通所通过的路径。 漏磁路：漏磁通所通过的路径。 《电机学》 第一章 导论 * 图 变压器的磁路 主磁通 漏磁通 《电机学》 第一章 导论 * 一、磁路的欧姆定律 图1-12 单框铁心磁路 A N     i 《电机学》 第一章 导论 * 磁阻 铁磁材料的磁阻不为常数 磁导 《电机学》 第一章 导论 * 与电路中的欧姆定律相似 模拟电路图 F 铁磁材料的磁导率μ不是一个常数，所以由铁磁材料构成的磁路，其磁阻不是常数，而是随着磁路中磁通密度的大小而变化，这种情况称为非线性。 三 磁路的基本定律 1 安培环路定律 磁场强度H沿任何一条闭合回线L的线积分，等于L所包围的电流的代数和 如果在均匀磁场中，沿着回线 L 磁场强度H 处处相等，则 在均匀分段均匀的磁场中，安培环路定律的表达式为 推导过程：以等截面无分支闭合铁心磁路为例： 线圈N匝，电流i，铁心截面为A，磁路平均长度为l，磁导率为u 2、磁路的欧姆定律 磁通与磁密