最新磁路的基本定律精品課件講課講稿

1、磁路的基本定律電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT緒緒 論論 電機(jī)學(xué)中所說(shuō)的電機(jī)，是指依靠電機(jī)學(xué)中所說(shuō)的電機(jī)，是指依靠電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)作用而運(yùn)行的電氣設(shè)備，用于機(jī)械能和電作用而運(yùn)行的電氣設(shè)備，用于機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換、不同形式電能之間的變換、能之間的轉(zhuǎn)換、不同形式電能之間的變換、或者信號(hào)的傳遞與轉(zhuǎn)換?；蛘咝盘?hào)的傳遞與轉(zhuǎn)換。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryEle

2、ctric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engine

3、ering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT葛洲壩水利樞紐工程葛洲壩水利樞紐工程電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Ele

4、ctrical Engineering, HFUT三峽電站三峽電站電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三峽水力發(fā)電機(jī)組電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTv三峽電站

5、的水輪發(fā)電機(jī)全球最大的水輪發(fā)電機(jī)三峽電站的水輪發(fā)電機(jī)全球最大的水輪發(fā)電機(jī)電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT

6、火力發(fā)電機(jī)組火力發(fā)電機(jī)組電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT丹麥丹麥Vesta公司生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組公司生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電能的

7、傳輸、變換電能的傳輸、變換v電能的傳輸和變化離不開(kāi)電機(jī)。要傳輸一定的電電能的傳輸和變化離不開(kāi)電機(jī)。要傳輸一定的電能，為了減小傳輸線上的損耗，希望電壓越高越能，為了減小傳輸線上的損耗，希望電壓越高越好，而用戶(hù)用電則為低壓電。因此在電能的傳輸好，而用戶(hù)用電則為低壓電。因此在電能的傳輸中必須使用變壓器。中必須使用變壓器。v電能的變換包括幅值、頻率、相位以及交直流形電能的變換包括幅值、頻率、相位以及交直流形式上的變換。式上的變換。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDe

8、partment of Electrical Engineering, HFUT大型電力變壓器（保定天威生產(chǎn)）大型電力變壓器（保定天威生產(chǎn)）電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT配電變壓器配電變壓器電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartme

9、nt of Electrical Engineering, HFUT電路板上所使用的低壓高頻變壓器電路板上所使用的低壓高頻變壓器電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電能的利用v電能的利用主要是指將電能轉(zhuǎn)換為所需的能量電能的利用主要是指將電能轉(zhuǎn)換為所需的能量形式，其中最為主要的就是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械形式，其中最為主要的就是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。要求在轉(zhuǎn)換過(guò)程中能。要求在轉(zhuǎn)換過(guò)程中（1）

10、、轉(zhuǎn)換效率高；）、轉(zhuǎn)換效率高；（2）、可靠性高。）、可靠性高。v往往在能量轉(zhuǎn)換的同時(shí)也能對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，往往在能量轉(zhuǎn)換的同時(shí)也能對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，這就引入了一個(gè)新的研究分支這就引入了一個(gè)新的研究分支電力傳動(dòng)電力傳動(dòng)。v相對(duì)而言，電機(jī)這一概念往往是指電動(dòng)機(jī)。相對(duì)而言，電機(jī)這一概念往往是指電動(dòng)機(jī)。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的1MW電機(jī)電機(jī)電機(jī)

11、學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT手機(jī)震動(dòng)電機(jī)手機(jī)震動(dòng)電機(jī)電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電動(dòng)自行車(chē)所用的無(wú)刷直流電機(jī)電動(dòng)自行車(chē)所用的無(wú)刷直流電機(jī)電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) E

12、lectric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第一章第一章 磁路磁路 Magnetic Circuit研究磁路的必要性：研究磁路的必要性： 電機(jī)是以電機(jī)是以磁場(chǎng)為介質(zhì)磁場(chǎng)為介質(zhì)進(jìn)行進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的裝置。的裝置。兩個(gè)簡(jiǎn)單的物理事實(shí)：兩個(gè)簡(jiǎn)單的物理事實(shí)：1 1、變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)由磁生電由磁生電機(jī)械能向機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換；2 2、通電導(dǎo)體會(huì)在磁場(chǎng)中受力、通電導(dǎo)體會(huì)在

13、磁場(chǎng)中受力電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換換。在工程中，通常將在工程中，通常將磁場(chǎng)問(wèn)題磁場(chǎng)問(wèn)題簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)化為磁路問(wèn)題磁路問(wèn)題。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT一一 磁場(chǎng)的基本常用量磁場(chǎng)的基本常用量v磁感應(yīng)強(qiáng)度（又稱(chēng)磁通密度）磁感應(yīng)強(qiáng)度（又稱(chēng)磁通密度）B 表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量。單位：及方向的物理量。單位：Wb/m2v磁通量磁通量 垂直穿過(guò)某截面積的磁力線總和。

14、垂直穿過(guò)某截面積的磁力線總和。 單位：?jiǎn)挝唬篧b v磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H 計(jì)算磁場(chǎng)時(shí)引用的物理量。計(jì)算磁場(chǎng)時(shí)引用的物理量。 B=H ，單位：?jiǎn)挝唬篈/m真實(shí)的物理量，反真實(shí)的物理量，反映了該點(diǎn)處的磁特映了該點(diǎn)處的磁特性性磁感應(yīng)強(qiáng)度的積分值，描磁感應(yīng)強(qiáng)度的積分值，描述了磁場(chǎng)的總體特性述了磁場(chǎng)的總體特性磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)磁導(dǎo)率的乘磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)磁導(dǎo)率的乘積，反映了建立該點(diǎn)磁場(chǎng)的源積，反映了建立該點(diǎn)磁場(chǎng)的源第一節(jié)第一節(jié) 磁路的基本定律磁路的基本定律電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineerin

15、g, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTB B、H H、之間的關(guān)系之間的關(guān)系產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流建立產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流建立磁勢(shì)磁勢(shì)F F各點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度各點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度H H各點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度各點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度B B對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度積分獲得對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度積分獲得B=HB=HSdSB電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT與電流流過(guò)

16、的路徑稱(chēng)為電路一樣，與電流流過(guò)的路徑稱(chēng)為電路一樣，磁通所通過(guò)的路徑稱(chēng)磁通所通過(guò)的路徑稱(chēng)為磁路為磁路。電流只能從導(dǎo)體中通過(guò)，但是磁通可以在任意介質(zhì)中通電流只能從導(dǎo)體中通過(guò)，但是磁通可以在任意介質(zhì)中通過(guò)，磁通可以分為兩部分。過(guò)，磁通可以分為兩部分。主磁通：主磁通：由于鐵心的導(dǎo)磁性能比空氣要好得多（磁導(dǎo)率由于鐵心的導(dǎo)磁性能比空氣要好得多（磁導(dǎo)率大），所以大），所以絕大部分磁通絕大部分磁通將在鐵心內(nèi)通過(guò)將在鐵心內(nèi)通過(guò), ,這部分磁通稱(chēng)這部分磁通稱(chēng)為為主磁通主磁通。漏磁通：漏磁通：圍繞載流線圈、部分鐵心和鐵心周?chē)目臻g，還圍繞載流線圈、部分鐵心和鐵心周?chē)目臻g，還存在存在少量分散的磁通少量分散的磁通，這

17、部分磁通稱(chēng)為，這部分磁通稱(chēng)為漏磁通漏磁通。二二 磁路磁路電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三三 磁路的基本定律磁路的基本定律1

18、 1 安培環(huán)路定律安培環(huán)路定律磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H沿任何一條閉合回線沿任何一條閉合回線L的線積分的線積分，等于，等于L所包圍的所包圍的電流電流的代數(shù)和的代數(shù)和LiHdl 如果在均勻磁場(chǎng)中，沿著回線如果在均勻磁場(chǎng)中，沿著回線 L 磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度H 處處相等，則處處相等，則NiHL NiLHLH2211在均勻分段均勻的磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定在均勻分段均勻的磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定律的表達(dá)式為律的表達(dá)式為電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Elect

19、rical Engineering, HFUT推導(dǎo)過(guò)程：以等截面無(wú)分支閉合鐵心磁路為例：推導(dǎo)過(guò)程：以等截面無(wú)分支閉合鐵心磁路為例：線圈線圈N匝，電流匝，電流i，鐵心截面為，鐵心截面為A，磁路平均長(zhǎng)度為，磁路平均長(zhǎng)度為l，磁導(dǎo)率為，磁導(dǎo)率為u2 2、磁路的歐姆定律、磁路的歐姆定律磁通與磁密關(guān)系為磁通與磁密關(guān)系為ABBABdA/BH 磁場(chǎng)強(qiáng)度與勵(lì)磁磁勢(shì)的關(guān)系為磁場(chǎng)強(qiáng)度與勵(lì)磁磁勢(shì)的關(guān)系為HlNiFmRAlF電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of

20、 Electrical Engineering, HFUT3、磁路的基爾霍夫定律、磁路的基爾霍夫定律（1）磁路的基爾霍夫電流定律（第一定律）磁路的基爾霍夫電流定律（第一定律）0321 0或或電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 磁路的基爾霍夫電流定律磁路的基爾霍夫電流定律213A AN Ni i0:321規(guī)定磁通流出為正電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElect

21、ric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT（2）磁路的基爾霍夫電壓定律）磁路的基爾霍夫電壓定律mmmkkkRRRHlHlHlHNi2211221131電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁路和電路的磁路和電路的幾點(diǎn)差別幾點(diǎn)差別：1

22、（功率損耗問(wèn)題）（功率損耗問(wèn)題）電路中有電流電路中有電流I 時(shí)，就有功率損耗；時(shí)，就有功率損耗；而在直流磁路中，維持一定磁通量，鐵心中而在直流磁路中，維持一定磁通量，鐵心中沒(méi)有功率損耗沒(méi)有功率損耗。2 （磁路非理想）（磁路非理想）電路中的電流全部在導(dǎo)線中流動(dòng)；而在電路中的電流全部在導(dǎo)線中流動(dòng)；而在磁路中，總磁路中，總 有一部分有一部分漏磁通漏磁通。3 （磁路的飽和性）（磁路的飽和性）電路中導(dǎo)體的電阻率在一定的溫度下電路中導(dǎo)體的電阻率在一定的溫度下是恒定的；而是恒定的；而磁路中鐵心的導(dǎo)磁率隨著飽和程度而有所變磁路中鐵心的導(dǎo)磁率隨著飽和程度而有所變化化。4 4 （磁路的非線性）（磁路的非線性）在線

23、性電路中，計(jì)算時(shí)可以用疊加原在線性電路中，計(jì)算時(shí)可以用疊加原理；而在磁路中，理；而在磁路中，B B和和H H之間的關(guān)系為非線性，因此計(jì)算之間的關(guān)系為非線性，因此計(jì)算時(shí)時(shí)不可以用疊加原理不可以用疊加原理。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁疇及磁化磁疇及磁化(A)(A)未磁化未磁化 (B) (B)磁化磁化外加磁場(chǎng)外加磁場(chǎng)H 第二節(jié)第二節(jié) 常用鐵磁材料及其特性常用鐵磁材料及其特性

24、一、鐵磁物質(zhì)的一、鐵磁物質(zhì)的電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁疇受磁場(chǎng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)磁疇受磁場(chǎng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT未磁化時(shí)，鐵磁材料的未磁化時(shí)

25、，鐵磁材料的磁疇是無(wú)序排列磁疇是無(wú)序排列的，對(duì)外不表的，對(duì)外不表現(xiàn)磁性?，F(xiàn)磁性。 在外磁場(chǎng)的作用下，在外磁場(chǎng)的作用下，磁疇順著外磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向，排列磁疇順著外磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。整齊，顯示出磁性。（1 1）外磁場(chǎng)；（）外磁場(chǎng)；（2 2）磁疇；（）磁疇；（3 3）排列順序）排列順序電機(jī)中為什么選用鐵磁材料作為磁路的主要部電機(jī)中為什么選用鐵磁材料作為磁路的主要部分？分？思考電機(jī)中常用的鐵磁材料的磁導(dǎo)率電機(jī)中常用的鐵磁材料的磁導(dǎo)率 FeFe(2000(20006000) 6000) Fe從兩個(gè)方面解釋?zhuān)簭膬蓚€(gè)方面解釋?zhuān)海? 1）提高電機(jī)效率）提高電機(jī)效率（2 2）減小電機(jī)體積）減小電機(jī)

26、體積電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT二、磁化曲線和磁滯回線二、磁化曲線和磁滯回線1、起始磁化曲線、起始磁化曲線 將一塊未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度將一塊未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H由由零逐漸增加時(shí)，磁通密度零逐漸增加時(shí)，磁通密度B將隨之增加。用將隨之增加。用B=f (H)描述的描述的曲線就稱(chēng)為曲線就稱(chēng)為起始磁化曲線起始磁化曲線。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric

27、 machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTB BH Ha ab bc cd d)(HfB HBuFeHuB0 鐵磁材料的起始磁化曲線鐵磁材料的起始磁化曲線由于外磁場(chǎng)較弱，磁疇由于外磁場(chǎng)較弱，磁疇不會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模偏轉(zhuǎn)，不會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模偏轉(zhuǎn)，磁通密度增加不快。磁通密度增加不快。 外磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁疇產(chǎn)生外磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁疇產(chǎn)生大規(guī)模偏轉(zhuǎn)，磁通密度大規(guī)模偏轉(zhuǎn)，磁通密度增加較快。增加較快。外磁場(chǎng)繼續(xù)增加，大部外磁場(chǎng)繼續(xù)增加，大部分磁疇

28、已完成偏轉(zhuǎn)，分磁疇已完成偏轉(zhuǎn)，B值增加變得緩慢。值增加變得緩慢。磁疇全部偏轉(zhuǎn)，磁化磁疇全部偏轉(zhuǎn)，磁化曲線基本成為與非鐵曲線基本成為與非鐵磁材料磁材料BuH平行的平行的曲線。曲線。拐點(diǎn)、拐點(diǎn)、膝點(diǎn)膝點(diǎn)在各種電機(jī)、變壓器的主磁路中，在各種電機(jī)、變壓器的主磁路中，為了獲得較大的磁通，但又不過(guò)分為了獲得較大的磁通，但又不過(guò)分的增大勵(lì)磁電流，通常把鐵心內(nèi)工的增大勵(lì)磁電流，通常把鐵心內(nèi)工作點(diǎn)的作點(diǎn)的B選擇在膝點(diǎn)附近。選擇在膝點(diǎn)附近。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDep

29、artment of Electrical Engineering, HFUT2、磁滯回線、磁滯回線下面考慮兩個(gè)問(wèn)題，（下面考慮兩個(gè)問(wèn)題，（1）磁化后磁性材料去掉外磁場(chǎng)；）磁化后磁性材料去掉外磁場(chǎng)；（2）對(duì)磁化后的磁性材料進(jìn)行反向磁化。）對(duì)磁化后的磁性材料進(jìn)行反向磁化。 剩磁剩磁當(dāng)當(dāng)H從零增加從零增加到到Hm時(shí)，時(shí)，B相應(yīng)地從零相應(yīng)地從零增加到增加到Bm；然后再逐漸減小然后再逐漸減小H，B值將沿曲線值將沿曲線ab下降。下降。當(dāng)當(dāng)H=0 時(shí)，時(shí)，B值并不等值并不等于零，而是于零，而是Br。這就是。這就是剩磁。剩磁。H HB B a bmBmHrB電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machinery

30、Electric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTH HB Ba ab bcHmBmHrBc c矯頑力矯頑力要使要使B值為零，必須值為零，必須加上相應(yīng)的反向加上相應(yīng)的反向磁場(chǎng)，此反向磁磁場(chǎng)，此反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為矯頑場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為矯頑力力Hc。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electr

31、ical Engineering, HFUT鐵磁材料的磁滯回線鐵磁材料的磁滯回線H HB Ba ab bc cd de ef fcHmBmBmHmHrB 磁滯回線磁滯回線當(dāng)當(dāng)H在在Hm和和 Hm之之間反復(fù)變化間反復(fù)變化時(shí)，呈現(xiàn)磁時(shí)，呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的滯現(xiàn)象的BH閉合曲閉合曲線，稱(chēng)為磁線，稱(chēng)為磁滯回線。滯回線。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT電工鋼片實(shí)際測(cè)試的磁滯回線電工鋼片實(shí)際測(cè)

32、試的磁滯回線電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT3、基本磁化曲線、基本磁化曲線 對(duì)同一鐵磁材料，對(duì)同一鐵磁材料，選擇不同的選擇不同的Hm反復(fù)磁反復(fù)磁化，得到不同的磁滯化，得到不同的磁滯回線。將各條回線的回線。將各條回線的頂點(diǎn)連接起來(lái)，所得頂點(diǎn)連接起來(lái)，所得曲線稱(chēng)為曲線稱(chēng)為基本磁化曲基本磁化曲線。線?；敬呕€和起始基本磁化曲線和起始磁化曲線差別很小，磁化曲線差別很小，磁路計(jì)算時(shí)

33、使用的磁磁路計(jì)算時(shí)使用的磁化曲線都是基本磁化化曲線都是基本磁化曲線。曲線。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 基本磁化曲線基本磁化曲線基本磁化曲線基本磁化曲線H HB B 電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Elect

34、rical Engineering, HFUT三、鐵磁材料三、鐵磁材料1、軟磁材料：磁滯回線較窄，剩磁和矯頑力都較小的材、軟磁材料：磁滯回線較窄，剩磁和矯頑力都較小的材料，常用的軟磁材料有電工硅鋼、鑄鐵、鑄鋼等。可用來(lái)料，常用的軟磁材料有電工硅鋼、鑄鐵、鑄鋼等。可用來(lái)制造電機(jī)、變壓器的鐵心。制造電機(jī)、變壓器的鐵心。2、硬磁材料（永磁材料）：、硬磁材料（永磁材料）：剩磁剩磁和和矯頑力矯頑力都較大的材料。都較大的材料。包括鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土鈷、釹鐵硼等。包括鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土鈷、釹鐵硼等。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment

35、 of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT永磁材料（釹鐵硼）退磁曲線（第二象限）永磁材料（釹鐵硼）退磁曲線（第二象限）退磁曲線退磁曲線內(nèi)稟退磁曲線內(nèi)稟退磁曲線單位：千高斯單位：千高斯單位：千奧斯特單位：千奧斯特電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT硅鋼片（硅鋼片（WHYWHY5

36、050，0.5mm0.5mm）磁滯回線）磁滯回線電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT四、鐵心損耗四、鐵心損耗1、磁滯損耗磁滯損耗材料被交流磁場(chǎng)反復(fù)磁化，磁疇相互摩材料被交流磁場(chǎng)反復(fù)磁化，磁疇相互摩 擦而消耗的能量。擦而消耗的能量。2、渦流損耗渦流損耗鐵心內(nèi)部由于渦流在鐵心電阻上產(chǎn)生的鐵心內(nèi)部由于渦流在鐵心電阻上產(chǎn)生的 熱能損耗。熱能損耗。3、鐵心損耗、鐵心損耗磁滯損耗和渦流損耗之

37、和。磁滯損耗和渦流損耗之和。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 硅鋼片中的渦流硅鋼片中的渦流B B 返回返回電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT變壓器中的渦流分布

38、情況（變壓器中的渦流分布情況（Infolytica Infolytica 軟件計(jì)算）軟件計(jì)算）電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第三節(jié)第三節(jié) 直流磁路的計(jì)算直流磁路的計(jì)算 磁路計(jì)算正問(wèn)題磁路計(jì)算正問(wèn)題已知磁路中的量，求解磁路源已知磁路中的量，求解磁路源的問(wèn)題的問(wèn)題 給定磁通量，計(jì)算所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（勵(lì)磁給定磁通量，計(jì)算所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（勵(lì)磁電流）電流）磁路計(jì)算逆問(wèn)題磁路計(jì)算逆問(wèn)

39、題已知磁路的源（磁動(dòng)勢(shì)），求已知磁路的源（磁動(dòng)勢(shì)），求解磁路中的量的問(wèn)題解磁路中的量的問(wèn)題 給定勵(lì)磁磁勢(shì)，計(jì)算磁路內(nèi)的磁通量給定勵(lì)磁磁勢(shì)，計(jì)算磁路內(nèi)的磁通量電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁路計(jì)算正問(wèn)題的步驟：磁路計(jì)算正問(wèn)題的步驟：1）將磁路按材料性質(zhì)和不同截面尺寸分段；）將磁路按材料性質(zhì)和不同截面尺寸分段；2）計(jì)算各段磁路的有效截面積）計(jì)算各段磁路的有效截面積Ak和平均長(zhǎng)度

40、和平均長(zhǎng)度lk；3）計(jì)算各段磁路的平均磁通密度）計(jì)算各段磁路的平均磁通密度Bk ，Bk=k/Ak；4）根據(jù)）根據(jù)Bk求出對(duì)應(yīng)的求出對(duì)應(yīng)的Hk；5）計(jì)算各段磁位降）計(jì)算各段磁位降Hklk，最后求出，最后求出 F= Hklk。磁路計(jì)算逆問(wèn)題磁路計(jì)算逆問(wèn)題因?yàn)榇怕窞榉蔷€性的，用試探法因?yàn)榇怕窞榉蔷€性的，用試探法。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT一、簡(jiǎn)單串聯(lián)磁路一、簡(jiǎn)單串聯(lián)磁路例例1

41、-2 鐵心由鑄鋼和空氣隙構(gòu)成，截面積鐵心由鑄鋼和空氣隙構(gòu)成，截面積AFe=0.0009 m2，磁路平均長(zhǎng)度磁路平均長(zhǎng)度lFe=0.3m，氣隙長(zhǎng)度，氣隙長(zhǎng)度=510-4m，求該磁路求該磁路獲得磁通量獲得磁通量=0.0009Wb時(shí)所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。時(shí)所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT解：解：（1）將磁路分為鐵心和氣隙兩個(gè)部分；將磁路分為鐵心和氣隙兩個(gè)部分；0.96

42、7T0.967TT T4 410102 23.053.050.00090.0009ABTTABFeFe,10009. 00009. 02470109,/1077/104967. 0FeHmAmABH（5）計(jì)算各段內(nèi)的磁位降，算出所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)）計(jì)算各段內(nèi)的磁位降，算出所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)（2）計(jì)算每一段磁路的面積與長(zhǎng)度；）計(jì)算每一段磁路的面積與長(zhǎng)度；4105, 3 . 0,0009. 0llAAFeFe4 41 10 02 23 3. .0 05 5（3）計(jì)算每一段磁路的平均磁密；）計(jì)算每一段磁路的平均磁密；（4）計(jì)算每一段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度，鐵磁材料通過(guò)查基本）計(jì)算每一段磁路的磁場(chǎng)強(qiáng)度，鐵磁材料通過(guò)查基本磁化曲線獲得；磁化曲線獲得；F=HFelFe+Hl=655A電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical En