電機(jī)學(xué)電子講稿-磁路

1、電機(jī)學(xué)電子講稿-磁路第1頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.1 概述1.2 磁場和磁路的基本定律1.3 常用鐵磁材料及其特性1.4 磁路的計算方法第一章 磁路第2頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.1 概述磁路的概念1/1電磁感應(yīng)電場和磁場磁路磁通所經(jīng)過的路徑主磁通和漏磁通永磁、直流勵磁和交流勵磁第3頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.1 全電流定律1.2.2 電磁感應(yīng)定律1.2.3 電磁力定律1.2.4 磁路的歐姆定律1.2 磁場和磁路的基本定律1.2.5 磁路的基爾霍夫 第一定律1.2.6 磁路的基爾霍夫 第二定律

2、附：磁路與電路的比較第4頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.1 全電流定律（安培環(huán)路定律）文字描述1/2磁場的本源運動的電荷（電流）全電流定律磁感應(yīng)強度沿任何閉合回路L的線積分，等于穿過該回路的所有電流代數(shù)和的0倍。第5頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.1 全電流定律（安培環(huán)路定律）公式表達(dá)2/2第6頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.2 電磁感應(yīng)定律法拉弟電磁感應(yīng)定律（單匝線圈）1/5在國際單位制下第7頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.2 電磁感應(yīng)定律法拉弟電磁感應(yīng)定律（多匝線

3、圈）2/5每匝磁通相同時第8頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.2 電磁感應(yīng)定律感生電動勢（變壓器電動勢）3/5則若有效值第9頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.2 電磁感應(yīng)定律動生電動勢（運動電動勢）4/5第10頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.2 電磁感應(yīng)定律其他表現(xiàn)形式5/5第11頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.3 電磁力定律電磁力定律的公式表達(dá)1/1第12頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.4 磁路的歐姆定律磁路歐姆定律的公式表達(dá)1/1 F

4、磁動勢，單位為A Rm 磁阻，單位為A/Wb 或 H-1m 磁導(dǎo)，單位為Wb/A 或 H第13頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.5 磁路的基爾霍夫第一定律磁通連續(xù)性定律1/3第14頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.5 磁路的基爾霍夫第一定律若磁密方向處處垂直于曲面2/3第15頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.5 磁路的基爾霍夫第一定律在電機(jī)或變壓器的分析中3/3第16頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.2.6 磁路的基爾霍夫第二定律全電流定律應(yīng)用于電機(jī)或變壓器的分段磁路中1/1第1

5、7頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五附： 磁路與電路的比較磁路與電路物理量的比較1/3電 路磁 路物理量符號或定義單位物理量符號或定義單位電流IA磁通 Wb電壓U=El V磁動勢F=H l A電阻R=l /(A) 磁阻Rm=l /(A) 1/H 電導(dǎo)G=1/R S磁導(dǎo)=1/ Rm H電流密度J=I /A A/m2磁通密度B=/A Wb/m2 電導(dǎo)率 S/m 磁導(dǎo)率 H/m 第18頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五附： 磁路與電路的比較磁路與電路基本定律的比較2/3電 路磁 路基本定律定義基本定律定義電流定律I=0 磁通連續(xù)性定律=0 電壓定律 U=0

6、 安培環(huán)路定律 Hl =Ni 歐姆定律 U=RI 磁路歐姆定律 F=Rm 第19頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五附： 磁路與電路的比較磁路與電路的區(qū)別3/3電流表示帶電質(zhì)點的運動，它通過電阻時的損耗為I2R；磁通不代表質(zhì)點運動，2Rm也不代表損耗。有電的絕緣體，但無磁的“絕磁體”，漏磁現(xiàn)象比漏電現(xiàn)象明顯得多。含鐵磁材料的磁路都是非線性的。第20頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.1 鐵磁物質(zhì)的磁化1.3.2 鐵磁物質(zhì)的磁化曲線1.3.3 鐵磁材料1.3.4 鐵心損耗1.3 常用鐵磁材料及其特性第21頁，共37頁，2022年，5月20日，5點3

7、2分，星期五1.3.1 鐵磁物質(zhì)的磁化磁化及其物理解釋1/1磁化分子電流觀點（分子環(huán)流）磁荷觀點（磁偶極子）鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的磁導(dǎo)率第22頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.2 鐵磁物質(zhì)的磁化曲線起始磁化曲線1/3第23頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.2 鐵磁物質(zhì)的磁化曲線磁滯回線2/3剩磁矯頑力第24頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.2 鐵磁物質(zhì)的磁化曲線基本磁化曲線3/3第25頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.3 鐵磁材料軟磁材料1/2磁滯回線窄，剩磁和矯頑力

8、都較小，用于構(gòu)成交變磁路。電機(jī)中常用的軟磁材料有鑄鐵、鑄鋼、硅鋼。第26頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.3 鐵磁材料硬磁材料2/2磁滯回線寬，剩磁和矯頑力都較大，常制成永久磁鐵。永磁電機(jī)中常用的永磁材料有鐵氧體、鋁鎳鈷、稀土鈷、釹鐵硼等。第27頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.4 鐵心損耗磁滯損耗1/3第28頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.4 鐵心損耗渦流損耗2/3第29頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.3.4 鐵心損耗鐵心損耗3/3第30頁，共37頁，2022年，5月20日

9、，5點32分，星期五1. 4 磁路的計算方法磁路計算已知磁通求磁動勢已知磁動勢求磁通試探法無分支（串聯(lián)）磁路的計算有分支（并聯(lián)）磁路的計算第31頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.4.1 無分支磁路的計算計算步驟1/3將磁路分成若干段，要求每一段都是均勻的（即截面相等、材料相同），再根據(jù)磁路尺寸計算各段的截面積和平均長度。根據(jù)給定的磁通，由B=/A計算各段的磁通密度。第32頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.4.1 無分支磁路的計算計算步驟（續(xù)）2/3根據(jù)各段的磁通密度求對應(yīng)的磁場強度 。根據(jù)各段的磁場強度H和平均長度l，計算各段磁壓降Hl 。根據(jù)磁路的基爾霍夫第二定律求出所需磁勢。第33頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.4.1 無分支磁路的計算計算示例3/3第34頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.4.2 有分支磁路的計算計算步驟1/3根據(jù)磁路的材料和截面等對磁路進(jìn)行分段，并計算各段的截面積和平均長度。根據(jù)給定的磁通，假定磁路各部分的磁勢及磁通的正方向。第35頁，共37頁，2022年，5月20日，5點32分，星期五1.4.2 有分支磁路的計算計算