磁路-青岛科技大学--自动化与电子工程学院

Magnetic CircuitMagnetic Circuit第一节 磁路的基本定律第二节 铁磁材料及其磁化特性变 压变 压器、器、电机电机磁磁场场 耦合耦合电电 流流 全电流定律全电流定律铁铁 心心小电流小电流大磁通大磁通铁心增磁功能铁心增磁功能铁心铁心饱和饱和铁心中铁心中的气隙的气隙制约制约制约制约电磁转矩电磁转矩电磁力电磁力定律定律电磁感电磁感应定律应定律感应感应电势电势能量转换能量转换变压器、发电机、电动机知知 识识 结结 构构单相变压器单相变压器一、电机中的典型磁路一、电机中的典型磁路N1N2第一节第一节 磁路的基本定律磁路的基本定律电能电能i1输入电能输入电能磁磁 场场电能电能i2输出电能输出电能旋转电机旋转电机机械端口机械端口转子转子定子绕组定子绕组定子铁心定子铁心电端口电端口ABC磁磁 场场电能电能机械能机械能磁路磁路:磁通所走的路径。磁通所走的路径。旋转电机横截示意图面旋转电机横截示意图面 1.1.安培环路定律安培环路定律 沿空间任意条闭合回路，磁场强度沿空间任意条闭合回路，磁场强度H H的线积分等的线积分等于该闭合回路所包围的电流的代数和。于该闭合回路所包围的电流的代数和。i3l H dl i2 i1 注：注：若若i i与与l l符合右手螺旋关系，取正号，否则取符合右手螺旋关系，取正号，否则取负号负号 。其中大拇指所指为。其中大拇指所指为i i的的方向，四指为方向，四指为l l方向。方向。lHd li H H：磁场强度，安：磁场强度，安/米米(A/mA/m)Fe FeFNiH lH 其中：其中：F=NiF=Ni：磁路的磁动势磁路的磁动势 H HFeFel lFeFe：铁心上的磁压降：铁心上的磁压降 H H：气隙上的磁压降气隙上的磁压降注：注：i i与与l l符合右手螺旋关系符合右手螺旋关系,电机学中习惯大拇指所指为电机学中习惯大拇指所指为l l的的方向，四指为多匝线圈中方向，四指为多匝线圈中i i方向。方向。当气隙长度当气隙长度远远小于两远远小于两侧的铁心截面的边长时，侧的铁心截面的边长时，铁铁心和气隙中为均匀磁场，则心和气隙中为均匀磁场，则 带气隙的铁心磁路带气隙的铁心磁路 螺管线圈螺管线圈 设有向回路设有向回路l l 与圆与圆环的中心圆重合，则沿环的中心圆重合，则沿着回线着回线l l磁场强度磁场强度H H 处处处相等且其方向处处与处相等且其方向处处与回线切线方向相同（称回线切线方向相同（称为均匀磁场），同时闭为均匀磁场），同时闭合回线所包围的总电流合回线所包围的总电流由通有电流由通有电流I I 的的N N 匝线匝线圈提供，则：圈提供，则：HlNiNi：作用在磁路上的安匝数（磁路磁动势），作用在磁路上的安匝数（磁路磁动势），单位单位A A。2.2.磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律BA 在线性或可以近似地认为是线性的介质中在线性或可以近似地认为是线性的介质中有有 B=HH 其中其中是磁导率，是磁导率，H/mH/mBlNilA 将将=BA和和B=HH 代入代入Ni Hl，得得mFRmF mlRAmR1mmARlm第二节第二节 铁磁材料及其磁化特性铁磁材料及其磁化特性 HB=0H非铁磁材料的磁化非铁磁材料的磁化特性：特性：B=0H起始磁化曲线起始磁化曲线:B=f(H)oa为起始段为起始段 ab为为线性段线性段 bc为为饱和段饱和段 0BB=f(H)abcd膝点Fe=f(H):随随 H 的变化而的变化而变化变化()Fef HFe 磁密落后于磁场强度，亦即磁通落后于激磁电流磁密落后于磁场强度，亦即磁通落后于激磁电流的现象，称为磁滞现象的现象，称为磁滞现象 铁磁材料进行周期性磁化所反映的物理现象铁磁材料进行周期性磁化所反映的物理现象 矫顽力 剩磁磁滞回线磁滞回线：基本磁化曲线或平均磁化曲线基本磁化曲线或平均磁化曲线:i011i2i均匀磁路均匀磁路 B-H曲线曲线-i曲线曲线 BA及及Ni=HL 11 1）铁磁材料的磁化曲线）铁磁材料的磁化曲线22 2）空气的磁化曲线）空气的磁化曲线思考题：画带气隙的铁心磁思考题：画带气隙的铁心磁路的磁化曲线路的磁化曲线。气隙长度不。气隙长度不同，曲线之间有何不同？同，曲线之间有何不同？433 3、4 4）带气隙的铁心磁路）带气隙的铁心磁路的磁化曲线的磁化曲线 (3 4)3 4)