磁路与铁芯线圈电路学习教案

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1、会计学1磁路与铁芯线圈磁路与铁芯线圈(xinqun)电路电路第一页，共72页。第1页/共72页第二页，共72页。图10-2 条形(tio xn)磁体的磁感线 SN第2页/共72页第三页，共72页。第3页/共72页第四页，共72页。B=/S 在均匀(jnyn)磁场中，磁通的单位为Wb，称为韦伯；面积的单位为m2；磁感应强度B的单位是T，称为特斯拉，简称特。第4页/共72页第五页，共72页。第5页/共72页第六页，共72页。NS均匀(jnyn)磁场中的磁感线在均匀磁场中，磁感线是等距离(jl)的平行直线第6页/共72页第七页，共72页。第7页/共72页第八页，共72页。用磁通量化磁场在一定面积(m

2、in j)上的分布情况。= BdS 第8页/共72页第九页，共72页。n由于磁通的连续性，可知由于磁通的连续性，可知(k zh)磁感应线总是闭合曲线磁感应线总是闭合曲线第9页/共72页第十页，共72页。率0=410-7H/m，为一常数。第10页/共72页第十一页，共72页。r =/0 式中 r-相对(xingdu)磁导率； -任一物质的磁导率； 0-真空的磁导率。表明在其他条件(tiojin)相同的情况下，媒介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的多少倍。第11页/共72页第十二页，共72页。第12页/共72页第十三页，共72页。UISBRN匝L B0=0NI/ LB0通电线圈在真空中的磁感应强

3、度，T；0真空的磁导率，H/m； N圆环线圈的匝数；L圆环的平均长度(chngd)，m； I线圈中的电流，A。第13页/共72页第十四页，共72页。B=r0 NI / LNI/ L 磁场中某点的磁感应强度B与媒介(miji)质磁导率的比值磁场强度磁场强度(cchng qingd)HH = B/ 单位为安培每米，简称安每米，用符号Am表示 场强度是矢量，在均匀媒介质中，它的方向和磁感应强度的方向一致 第14页/共72页第十五页，共72页。10.2 铁铁 磁磁 物物 质的磁化质的磁化 10.1.1 铁磁性物质铁磁性物质(wzh)的磁化的磁化 铁磁物质铁磁物质(wzh)会在外加磁场的作用下会在外加磁

4、场的作用下, 产产生一个与外磁场同方向的附加磁场生一个与外磁场同方向的附加磁场, 这种现象叫这种现象叫做磁化。做磁化。 (a)(b)(c)第15页/共72页第十六页，共72页。 10.1.2 磁化曲线磁化曲线 磁化曲线是铁磁性物质的磁感应强度磁化曲线是铁磁性物质的磁感应强度B与外磁场与外磁场(cchng)的磁场的磁场(cchng)强度强度H之间的关系曲线之间的关系曲线, 所以又所以又叫叫B-H曲线。曲线。 第16页/共72页第十七页，共72页。起始磁化(chu)曲线 u1abcoB,uHB=f(H)第17页/共72页第十八页，共72页。1. 起始起始(q sh)磁化曲线磁化曲线 (1) oa段

5、-曲线(qxin)上升缓慢 (2) ab段-B几乎是直线L升（3） bc段-B的上升缓慢，形成曲线(qxin)的膝部（4） c点以后-B几乎不再上升，此段称为饱和段由图可见不是常数，因为=BH，在H变化过程中B跟着变化在实际使用铁磁材料时，可根据不同要求选择合适的值范围(fnwi)。1称为起始磁导率。第18页/共72页第十九页，共72页。2. 磁滞回线磁滞回线 -BmBm-Hm+HmHc-HcOabcdefBcBrBHAE+-RS图10-8 磁化(chu)原理 图10-9磁滞回线 利用图10-8所示磁化装置反复磁化铁磁材料(cilio)后，铁磁材料(cilio)上可得到如图10-9所示的磁滞回

6、线。第19页/共72页第二十页，共72页。铁磁性物质铁磁性物质(wzh)的分类的分类 不同(b tn)铁磁材料的磁滞回线 BOHHOBBOH软磁硬磁矩磁第20页/共72页第二十一页，共72页。0.1cbac 硅钢片b 铸钢a 铸铁00.20.30.40.50.60.70.80.9 1.010312345678910103H / Am1B / T0.20.40.60.81.01.21.41.61.8H / Am1几种常用铁磁材料(cilio)的基本磁化曲线 第21页/共72页第二十二页，共72页。10.3 磁路磁路(c l)和磁路和磁路(c l)定律定律1 磁路磁路(c l) 用铁磁性材料制成一

7、个导磁路径(ljng)，常称为铁心。将通电线圈绕在铁心上，这样由铁磁性材料所构成的（包括必须有的气隙在内）通过磁通的路径(ljng)即为磁路。 第22页/共72页第二十三页，共72页。铁 心副绕组原绕组i2永 久 磁 铁铁 心气 隙SN（a）磁电式仪表(ybio)的磁路 （b）心式变压器的磁路第23页/共72页第二十四页，共72页。I漏磁通边缘效应主磁通主磁通、 漏磁通和边缘效应 主磁通主磁通全部(qunb)在磁路中闭合的磁通漏磁通漏磁通不是全部在磁路(c l)中闭合的磁通第24页/共72页第二十五页，共72页。不对称分支磁路对称分支磁路分支磁路无分支磁路磁路按结构分第25页/共72页第二十六

8、页，共72页。第26页/共72页第二十七页，共72页。2 磁路磁路(c l)定律定律 1） 磁路磁路(c l)的欧姆定律的欧姆定律sNIRm气隙 （a）无分支磁路(c l) （b）等效磁路(c l)第27页/共72页第二十八页，共72页。mmmRFSlFSlHlHS磁动势 Fm=NLRm=L/S 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(r qi)尽可能缩短磁路中不必要的气隙长度。第28页/共72页第二十九页，共72页。1. 基尔霍夫磁通定律基尔霍夫磁通定律(dngl) 00321ii132S第29页/共72页第三十页，共72页。2. 基尔霍夫磁

9、压定律基尔霍夫磁压定律(dngl) NLLHLHLHNLHL332211)()(mmFUI3I2I1S2IS1图1016铁磁性物质和气隙构成(guchng)的磁路第30页/共72页第三十一页，共72页。10.4 恒定磁通磁路恒定磁通磁路(c l)的计算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(xin tn)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31页/共72页第三十二页，共72页。rrrSbaabbaSba22)2()()(abr(a)(b) 空气隙有效(yuxio)

10、面积计算(a) 矩形截面； (b) 圆形截面 第32页/共72页第三十三页，共72页。 (3) 由已知磁通, 算出各段磁路的磁感应强度B=/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(qxin)。 对于空气隙可用以下公式:)/(108)/(108 . 0104030670000cmABmABBBH(5) 计算各段磁路(c l)的磁压Um（=HL）。 (6) 根据基尔霍夫磁压定律, 求出所需的磁通势。 NLLHLHLH332211第33页/共72页第三十四页，共72页。图10-18无分支(fnzh)磁路第34页/共72页第三十五页，共72页。第35页/共72页

11、第三十六页，共72页。=1.2TnB2=/ S2=3010-4/(2010-4) T =1.5T第36页/共72页第三十七页，共72页。第37页/共72页第三十八页，共72页。第38页/共72页第三十九页，共72页。n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39页/共72页第四十页，共72页。第40页/共72页第四十一页，共72页。第41页/共72页第四十二页，共72页。在第三次计算后，误差(wch)已很小，可以认为当I=16.5A时，=25.610-4Wb 第42页/共72页第四十三页，共72页。第43页/共72页第四十四页，共72页。图1019a铸钢对称(duchn)分支磁路 第

12、44页/共72页第四十五页，共72页。图1019b无分支(fnzh)磁路 第45页/共72页第四十六页，共72页。第46页/共72页第四十七页，共72页。10.5 交流交流(jioli)铁芯线圈铁芯线圈1 交流交流(jioli)铁心线圈的电磁关系铁心线圈的电磁关系 电压为正弦量电压为正弦量 iuEN图9.14 交流铁芯线圈各电磁量参考(cnko)方向 第47页/共72页第四十八页，共72页。mmmmmmmmmmfNfNNEEfNEwtEwtfNtNtdtNdttdNtetudttdNdttdtetu44. 422222)90sin()90sin(2cos)sin(1)()()()()()()(

13、 设(t)=msint, 则有 第48页/共72页第四十九页，共72页。第49页/共72页第五十页，共72页。涡流损耗磁滞损耗铁损铜损：交流铁心线圈的损耗RI2第50页/共72页第五十一页，共72页。第51页/共72页第五十二页，共72页。n涡流使铁心发热，其功率损耗称为涡流损耗第52页/共72页第五十三页，共72页。第53页/共72页第五十四页，共72页。第54页/共72页第五十五页，共72页。IsNsN衔 铁第55页/共72页第五十六页，共72页。第56页/共72页第五十七页，共72页。衔铁铁心励磁线圈电磁铁的基本组成第57页/共72页第五十八页，共72页。第58页/共72页第五十九页，共

14、72页。衔铁被卡住，则应立即切断电源，排除故障，以免损坏线圈。第59页/共72页第六十页，共72页。第60页/共72页第六十一页，共72页。内内 容容 直流电磁铁直流电磁铁 交流电磁铁交流电磁铁 铁芯结构由整块软钢制成, 无短路环 由硅钢片制成, 有短路环 吸合过程 电流不变, 吸力逐渐加大 吸力基本不变, 电流减小 吸合后 无振动 有轻微振动 吸合不好时 线圈不会过热 线圈会过热, 可能烧坏 第61页/共72页第六十二页，共72页。 电磁铁的结构电磁铁的结构(jigu)(jigu)形式形式FF铁芯线圈衔铁FF(a)(b)(c)(a) 马蹄(mt)式； (b) 拍合式； (c) 螺管式 第62

15、页/共72页第六十三页，共72页。M电磁铁l的线圈(xinqun)与电动机M并联第63页/共72页第六十四页，共72页。第64页/共72页第六十五页，共72页。第65页/共72页第六十六页，共72页。第66页/共72页第六十七页，共72页。耗和涡流损耗）第67页/共72页第六十八页，共72页。使用使用(shyng)时，直接时，直接删除本页！删除本页！精品精品(jn pn)课件，你值得课件，你值得拥有！拥有！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！第68页/共72页第六十九页，共72页。使用使用(shyng)时，直接删时，直接删除本页！除本页！精品精品(jn pn)课件，你值课件，你值得拥有！得拥有！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！第69页/共72页第七十页，共72页。使用时，直接使用时，直接(zhji)删除本删除本页！页！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！第70页/共72页第七十一页，共72页。第71页/共72页第七十二页，共72页。