Upload
others
View
113
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1-1磁路的基本定律
一、磁路的概念:
磁路:磁通所通过的路径.见图1-1。
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。
二、磁路的基本定律
1.安培环路定律
定律内容:沿任何一条闭合回线,磁场强度的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值(代数和)。
公式:
附图1-2,有:
321 iiidlHL
−+−=•∫
∑=•∫ idlL H
定律内容:穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说,进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量),这就是磁
通连续性定律。
公式:公式:
又称磁路的并联定律。
3.磁路的基尔霍夫第一定律
∑ = 0φ
附图1-4
4.磁路的基尔霍夫第二定律
定律背景:磁路计算时,总是把整个磁路分成若干段,每段为同一材料、相同截面积,且段内磁通密度处处相等,从而磁场强度亦处处相等。
定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。
公式:
又称磁路的串联定律。
332211
3
1mmmk
kk RRRiHNi ϕϕϕ ++==∑
=
附图1-5
返回
二、磁化曲线和磁滞回线
1.起始磁化曲线
定义:将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化,当磁
场强度H由零逐渐增大时,磁通密度B将随之增大,曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线.
曲线附图1-7.
分析:起始磁化曲线基本上可分为四段 ,如下
2.磁滞回线
示意图: 图1-8。
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Hc称为矫顽力。
磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强度H变化的现象。
磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。
rB
四、铁心损耗
1.磁滞损耗
定义: 铁磁材料置于交变磁场中时,磁畴相互间不停地摩擦、消耗能量、造成损耗,这种损耗称为磁滞损耗。
公式:
应用:由于硅钢片磁滞回线的面积较小,故电机和变压器的铁心常用硅钢片叠成。
VfBCp nmhh =
2.涡流损耗
涡流:当通过铁心的磁通随时间变化时,根据电
磁感应定律,铁心中将产生感应电动势,并引起环流,环流在铁心内部围绕磁通作旋涡状流动称为涡流。示意图1-12。
定义:涡流在铁心中引起的损耗。
公式:
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。
VBfCp mee222Δ=
一、直流磁路的计算
导言: 磁路计算时,通常是先给定磁通量,然后计算所需要的励磁磁动势。对于少数给定励磁磁动势求磁通量的逆问题,由于磁路的非线性,需要进行试探和多次迭代,才能得到解答。
1-3 磁路的计算
二、直流电机的空载磁路和磁化曲线
1.空载磁路及其计算
定义:直流电机的空载磁场是指励磁绕组内通有
直流励磁电流时由励磁磁动势单独激励的磁场。
2.直流电机的磁化曲线
曲线示意图1-16。
电机的磁化曲线体现了电机磁路的非线性,这种非线性使电机运行特性的数学表达复杂化。工程分析中,常用线性分析加上适当修正的办法来考虑非线性的影响。
三、交流磁路的特点
1.交流磁路中,激磁电流是交流,因此磁路中
的磁动势及其所激励的磁通均随时间而交变,但每一瞬时仍和直流磁路一样,遵循磁路的基本定律;
2.就瞬时值而言,通常情况下,可以使用相同的基本磁化曲线;
3.磁通量和磁通密度均用交流的幅值表示,磁动势和磁场强度则用有效值表示。