第八章.交流磁路計(jì)算

1、8-1 概述概述一、交流磁路 交流磁系統(tǒng)交流電源激勵(lì)u 、i都是交變的交變的磁通如：變壓器第八章第八章:交流磁路計(jì)算交流磁路計(jì)算交流電磁鐵交流電器可分為兩大類 磁通交變（B交變），但整個(gè)周期都不出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。BBsm 一個(gè)周期中某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)磁體中出現(xiàn)飽和BBsm飽和電抗器磁放大器若 BmBs設(shè)二、交流磁路的特點(diǎn)ftUtUumm2coscosLXLi與R、XL有關(guān)對任何瞬時(shí)都有二、交流磁路的特點(diǎn)uuuLRiRuRdtduLdtduuuXRRLL即：不計(jì)漏磁二、交流磁路的特點(diǎn)dtutdtUmcosfWUWUmm44. 4WtmsintUmsintWUmsin2UmU(1) 取決于電源電壓和ffU交

2、流磁系統(tǒng)工作時(shí)不僅要規(guī)定U還必須規(guī)定f 對任意瞬時(shí)磁通、磁勢、磁阻都應(yīng)滿足磁路的基本定律（2）f一定 , m與磁阻無關(guān)恒磁通磁路LiWiLiWiWGiWWW22GW21LLG磁系統(tǒng)的磁導(dǎo) i導(dǎo)磁體：疊片結(jié)構(gòu)電阻率高，HC小（3）存在磁滯和渦流損耗（4）電磁吸力的脈動(dòng)現(xiàn)象tmsintFtSSFdmmd220202sinsin22djdpdmdFFtFF)2cos1 (2a.同樣的飽和程度下，交流電磁鐵的吸力比直流小交流飽和取決于Bmb.過零、脈動(dòng)銜鐵振動(dòng)電磁吸力的特點(diǎn)：c.Bm取決于電壓U8-2 等效正弦波法計(jì)算交流磁路等效正弦波法計(jì)算交流磁路U BSI H 非線性 電路 磁路 u,I, 不可能

3、都為正弦量 若導(dǎo)磁體不飽和（磁路不飽和）將它們視為等效正弦量予以計(jì)算，都可表示為復(fù)量（相量）一、磁抗、磁阻抗交流電路u,i 向量圖RIEUdtdecIII補(bǔ)償磁滯渦流損耗的磁勢分量WIWIWcIR產(chǎn)生磁通的磁勢分量鐵損電流每邊乘W cIIIWIWIWIccXjRWI)(XcjRRXc磁勢IW消耗（降落）有兩個(gè)分量 磁阻分量鐵耗分量 兩者相差 90稱為磁抗壓降 稱為磁抗 XcXcWIWIWIc有短路環(huán):dlXjRWIRWIWI22)(22WIRWI短路環(huán)也可視為一個(gè)磁抗 短路環(huán):對短路環(huán)來講，短路環(huán)中的電流 dldlrWjrEI222dlXjWI22dlrWjWI2222dldlrWX22磁阻抗

4、dljXRZ短路環(huán)消耗功率:rWrEPdldldl)(2222222rWdl2Xdl磁抗對應(yīng)的有功功率與電抗不同！阻止磁通變化 阻止電流變化 雖然都是抗鐵損對應(yīng)有2PXccVkPcC比重 體積 比鐵損 )(kgw與f、厚度有關(guān)，可查材料手冊有功損耗 無功損耗雖然都是抗二、交流磁路的等值磁路圖二、交流磁路的等值磁路圖不僅磁阻，還有磁抗 關(guān)于歸化漏磁導(dǎo)：直流漏磁通等效值 glGg21交流磁路 U一定，一定 在磁鏈等效的前提下歸化 glGg31三、交流磁路的基本定律三、交流磁路的基本定律zu0zWIzu四、磁路計(jì)算復(fù)數(shù)運(yùn)算 已知： 求 WI11及U 、解：321) 1 (RRRdabzugababG

5、uu)2(0,)3(31121/)(RjXRRjXRzdldgdlRXXR、110033220)4(XRXRXRB、)()5(032032011XXXjRRRuWIab111)6(ERIU011WjE（二）已知I1W1，求氣隙磁通 猜試法8-3 交流電磁鐵交流電磁鐵一、加短路環(huán)后的吸力分為兩部分：jdpdmddFFtFF2222)2cos1 (2)sin(11tmjdpdmddFFtFF1111)(2cos1 2tmsin22；，磁通被短路環(huán)包圍的面積11S。，磁通積沒有被短路環(huán)包圍的面22S1RXtgdl8-3 交流電磁鐵交流電磁鐵202222SFmmd102112SFmmd10212022

6、12124422SSFFFFFmmmdmdpdpddp202Summcos102211SuXRumdlmm2210222024cos4SuSuFmmdp平均吸力:8-3 交流電磁鐵交流電磁鐵)(421020SSFmdp)(210SSumm2210204)(SSuFmdp212120cosSSSSFFdpdp（1）平均吸力減小 沒有加短路環(huán)時(shí)的平均吸力Fdp0加短路環(huán)時(shí)的平均吸力Fdp8-3 交流電磁鐵交流電磁鐵jdpdmddFFtFF2222)2cos1 (2jdpdmddFFtFF1111)(2cos1 2（2）最小吸力不為零 8-3 交流電磁鐵交流電磁鐵二、三相交流電磁鐵的吸力)2cos1

7、 (21tFFdmdtmsin1)120sin(2tm)240sin(3tm)120(2cos1 22tFFdmd)240(2cos1 23tFFdmd233dmdFF8-4 交流磁路的波形分析法交流磁路的波形分析法波形分析波形分析：分析交流磁路中各量的波形，從每個(gè)瞬間狀態(tài)來討論各量間的關(guān)系，找出他們的規(guī)律。依據(jù)的關(guān)系：電路平衡關(guān)系全電流定律磁化曲線電磁感應(yīng)定律一、基本定律：dtdWULdtWUdLtLdtUWtt01)0()()(伏秒積分1、階躍電壓KUtUWtK1)(tUWtttK1)()()0()(2、正弦電壓tUUmLsin)cos1 (sin1)(0tWUtdtUWtmtm時(shí)，2tW

8、Umm2,2mpUU21TUWpmttWUttmmcoscos)()0()(WUm)0(若二、飽和電抗器工作分析二、飽和電抗器工作分析結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：鐵芯鐵芯+線圈線圈交流電交流電鐵芯材料：鐵芯材料：高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)磁材料交流電壓下磁化曲線為矩形交流電壓下磁化曲線為矩形cdHH.sBBcdHH.不變B二、飽和電抗器工作分析二、飽和電抗器工作分析關(guān)系：關(guān)系：電路電路電壓平衡方程式電壓平衡方程式dtdBWSRiufZfZ磁路磁路全電流定律全電流定律HlWifZ（一）（一）BmBs時(shí)工作狀態(tài)分析：時(shí)工作狀態(tài)分析：dtdBWSRiufZfZ2.HlWifZ00ut時(shí)，10t3.11t4.t11.（二）（二）Bm=Bs時(shí)工作狀態(tài)分析：時(shí)工作狀態(tài)分析：2.10t3.st1(三）飽和電抗器的特點(diǎn)三）飽和