磁路与铁芯线圈电路.pptVIP

磁动势 Fm=NLRm=L/μS 当磁路的长度和铁心截面积已确定时，为了减小磁动势，应尽量选用高磁导率的铁磁材料做铁心．而且尽可能缩短磁路中不必要的气隙长度。 第30页，共71页，编辑于2022年，星期五 1. 基尔霍夫磁通定律 第31页，共71页，编辑于2022年，星期五 2. 基尔霍夫磁压定律 图10—16铁磁性物质和气隙构成的磁路 第32页，共71页，编辑于2022年，星期五 10.4 恒定磁通磁路的计算 一类是已知磁通求磁动势；另一类是已知磁动势求磁通 1．已知磁通求磁动势 (1) 按照磁路的材料和截面不同进行分段, 把材料和截面相同的算作一段。  (2) 根据磁路尺寸计算出各段截面积S和平均长度l。 第33页，共71页，编辑于2022年，星期五 空气隙有效面积计算 (a) 矩形截面； (b) 圆形截面 第34页，共71页，编辑于2022年，星期五 (3) 由已知磁通Φ, 算出各段磁路的磁感应强度B=Φ/S。 (4) 根据每一段的磁感应强度求磁场强度, 对于铁磁材料可查基本磁化曲线。 对于空气隙可用以下公式: (5) 计算各段磁路的磁压Um（=HL）。  (6) 根据基尔霍夫磁压定律, 求出所需的磁通势。 第35页，共71页，编辑于2022年，星期五 例10-1 图10-18为一无分支磁路，铁心线圈有200匝。磁路尺寸如图所示。磁路用0.35mm厚D-41硅钢片叠成，叠装系数k为0.91。若要在此磁路内建立Φ=30×10-4Wb的磁通，求所需线圈电流值。 图10-18无分支磁路 第36页，共71页，编辑于2022年，星期五 解：将该无分支磁路按材料和截面不同分为三段，其各段平均磁路长度为L0、L1、L2。则： L0=5mm=0.5cm L1=(240-40/2-40/2-5)mm=19.5cm L2=［（240-40/2-40/2)+2（180-40/2-50/2)］ =47cm 磁路的叠装厚度为： b=55mm=5.5cm 第37页，共71页，编辑于2022年，星期五 各段截面的有效面积S计算如下： S0=(5+0.5)×(5.5+0.5) cm2=33cm2 S1=0.91×5×5.5 cm2=25cm2 S2=0.91×4×5.5 cm2=20cm2 各段截面中磁通密度B计算如下： B0=Φ/ S0=30×10-4/(33×10-4) T =0.909T B1=Φ/ S1=30×10-4/(25×10-4) T =1.2T B2=Φ/ S2=30×10-4/(20×10-4) T =1.5T 第38页，共71页，编辑于2022年，星期五 根据D-41电工硅钢片磁化数据表，铁心中各段对应的磁场强度为： H1=2.85A/cm, H2=9.96A/cm 空气隙中磁场强度H0按（10-13）式计算 H0≈0.8×106B0=0.8×106×0.909=727000 A/m 即H0=727000A/m=7270A/cm。 第39页，共71页，编辑于2022年，星期五 总的磁动势等于各段磁压之和，即： NI=H0L0+ H1L1+ H2L2 =(7270×0.5+2.85×19.5+9.96×47)A =4160A 所以线圈电流I为 I=∑HL/N=4160/200A=20.8A 第40页，共71页，编辑于2022年，星期五 2．已知磁动势求磁通 （1）先设定一磁通值，然后按照已知磁通求磁动势的计算步骤求出所需的磁动势。 对于含有气隙的磁路，在计算时可先用给定的磁动势除以气隙磁阻得出磁通的上限值。 Φ≈NIS0/(0.8L0×10-6) A/m 并估出一个比此上限值小一些的磁通值进行第一次试算 第41页，共71页，编辑于2022年，星期五 （2）把计算所得磁动势与已知磁动势加以比较，如果二者不符合，再将Φ值进行修正，直到所算得的磁动势与给定磁动势相近。也可根据计算结果作出F—Φ曲线，根据这一曲线便可由给定的磁动势找出相应的磁通。 第42页，共71页，编辑于2022年，星期五 例10—2 上例10—1中如线圈中的电流I=16.5A，求磁路中的磁通。 解：应用试算法，先利用气隙磁阻作一估算，得： Φ≈NIS0/(0.8L0×10-6) A/m =200×16.5×33×10-40.80.5/(0.8×0.5×10-2)×10-6 A/m =27.2×10-4 A/m 第43页，共71页，编辑于2022年，星期五 考虑铁心磁阻的影响，实际磁通初选为Φ=27×