磁路的基本原理ppt課件VIP

第1章磁路,1.1磁場的基本物理量,1.2物質(zhì)的磁性能,1.3磁路的基本定律,1.4鐵心線圈電路,第1章磁路,1.1磁場的基本物理量,1.2物質(zhì)的磁性能,1.3磁路的基本定律,1.4鐵心線圈電路,返回主頁,電機(jī)與拖動,1.1磁場的基本物理量,1.磁通單位：Wb2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B單位：T在均勻磁場中：,3.磁場強(qiáng)度H單位：A/m,Wb/m2,磁通密度,電流,用磁感線描述,磁場,第1章磁路,0=4107H/m,H與B的區(qū)別,HI，與介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。B與電流的大小和介質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān)。4.磁導(dǎo)率,單位：H/m真空中的磁導(dǎo)率:,1.1磁場的基本物理量,1.2物質(zhì)的磁性能,按磁導(dǎo)率分類：非磁性物質(zhì)、磁性物質(zhì)。非磁性物質(zhì)0(1)順磁物質(zhì)（如空氣）：略大于0。(2)反磁物質(zhì)（如銅）：略小于0。1.高導(dǎo)磁性,第1章磁路,鑄鋼：10000硅鋼片：(60007000)0玻莫合金：比0大幾萬倍。,磁性物質(zhì)內(nèi)部存在著很多很小的“磁疇”。,磁疇（磁化前）,磁疇（磁化后）,磁性物質(zhì)的高導(dǎo)磁性被廣泛應(yīng)用于變壓器和電機(jī)中。,1.2物質(zhì)的磁性能,起始磁化曲線,2.磁飽和性,B=H（常數(shù)）磁化曲線,磁化曲線,1.2物質(zhì)的磁性能,3.磁滯性,剩磁,矯頑磁力,磁滯回線,基本磁化曲線,1.2物質(zhì)的磁性能,(1)硬磁物質(zhì)BH曲線寬，Br大、Hc大。用于制造永磁鐵。(2)軟磁物質(zhì)BH曲線窄，Br小、Hc小。用于制造變壓器、電機(jī)等電器的鐵心。(3)矩磁物質(zhì)BH曲線形狀接近矩形，Br大、Hc小。用于計算機(jī)中，作記憶單元。,按磁滯回線的不同，磁性物質(zhì)可分為,1.2物質(zhì)的磁性能,1.3磁路的基本定律,u,主磁通,漏磁通,磁路,第1章磁路,1.磁路歐姆定律,全電流定律:,Hdl=I,鐵心中：,氣隙中：,左邊=Hdl,=Hdl,=HclcH0l0,1.3磁路的基本定律,磁阻:,=(RmcRm0)=Rm,Rm=Rmc+Rm0,右邊=I=NI,=F,因此Rm=F,磁路歐姆定律,磁通勢,1.3磁路的基本定律,NI一定時，因Rm0的存在，使大大減??；若要保持一定，則需增大磁通勢F。,2.磁路基爾霍夫第一定律,312=0任一閉合面：=03.磁路基爾霍夫第二定律F1F2=Hdl=Hdl,=H1l1H2l2,磁位差UmUm=HlUm=F,1.3磁路的基本定律,【例1.3.1】圖示磁路是由兩塊鑄鋼鐵心及它們之間的一段空氣隙構(gòu)成。各部分尺寸為：l0/2=0.5cm，l1=30cm，l2=12cm，A0=A1=10cm2，A2=8cm2。線圈中的電流為直流電流。今要求在空氣隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到B0=1T，問需要多大的磁通勢？,解：(1)磁路中的磁通=B0A0=10.001Wb=0.001Wb(2)各段磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T,1.3磁路的基本定律,(3)各段磁路的磁場強(qiáng)度,由磁化曲線查得：H1=9.2A/cmH2=14A/cm,=796000A/m=7960A/cm,1.3磁路的基本定律,(4)各段磁路的磁位差,Um0=H0l0=79601A=7960AUm1=H1l1=9.230A=276AUm2=H2l2=1412A=168A(5)磁通勢F=Um0Um2Um2=(7960276168)A=8404A,1.3磁路的基本定律,【例1.3.2】圖示磁路由硅鋼制成。磁通勢F1=N1I1=F2=N2I2，線圈的繞向及各量的方向如圖所示。磁路左右對稱，具體尺寸為：A1=A2=8cm2，l1=l2=30cm，A3=20cm2，l3=10cm。若已知3=0.002Wb，問兩個線圈的磁通勢各是多少？,解：由磁路基爾霍夫定律可得321=0Um1Um3=F1Um2Um3=F2已知：F1=F2，l1=l2可得：Um1=Um2,1.3磁路的基本定律,即H1l1=H2l2H1=H2因此B1=B21=2由于,=0.001Wb,所以,1.3磁路的基本定律,由磁化曲線查得：H1=6.5A/mH3=3A/m最后求得F1=F2=Um1Um3=H1l1H3l3=(6.530310)A=225A,1.3磁路的基本定律,1.4鐵心線圈電路,1.直流鐵心線圈電路,勵磁U,INI,線圈的功率：P=RI2,電壓與電流的關(guān)系:,第1章磁路,2.交流鐵心線圈電路,(1)電磁關(guān)系勵磁：u,u,iNie,e,u=Riee的磁路為非線性磁路。設(shè)=msint則e=Nmcost=Emsin(t90o),1.4鐵心線圈電路,E=4.44fNm,的磁路為線性磁路。漏電感：,漏電抗：,X=L=2fL,漏磁電動勢：,u=uRee,漏阻抗,1.4鐵心線圈電路,忽略漏阻抗，有,則,當(dāng),U、f一定時，,m基本不變。,(2)功率關(guān)系有功功率:P=UIcos=PCu+PFe,銅損耗,鐵損耗,=RI2+(Ph+Pe),磁滯損耗,渦流損耗,1.4鐵心線圈電路,(1)磁滯損耗Ph,(2)渦流損耗Pe,銅損耗使線圈發(fā)熱，鐵損耗使鐵心發(fā)熱。減小鐵損耗的方法：使用軟磁材料減小Ph。增大鐵心的電阻率，減小渦流及其損耗。用很薄的硅鋼片疊成鐵心，減小渦流及其損耗。,渦流損耗,(a),(b),1.4鐵心線圈電路,0.35mm0.30mm0.27mm0.22mm,Ph=VfHdB,磁滯損耗系數(shù),磁場交變的頻率,磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值,鐵心的體積,磁滯回線的面積,電工鋼片:=1.62.3渦流損