大二文件電拖第1章-學生版

1、 電機和變壓器都是能量或信號轉換的電磁裝置，以磁場為媒介。 磁場問題是一個復雜問題，我們不去精確地分析它，而是把它簡化為磁路問題來處理。航空電機及電氣傳動第1章 磁路1.磁場的幾個基本物理量 磁場可由磁極產生，也可由電流產生。 磁場的分布可由磁力線來描述，磁力線總是閉合的。 電路：電流流過的路徑稱之為電路。 磁路：磁力線所經過的路徑稱為磁路。（1）磁感應強度（又稱磁密）B單位：T（特斯拉）（2）磁通亨利單位：Wb（韋伯）（3）真空磁導率0順磁： 0 ； 逆磁： 0 非磁性材料：0 如：空氣隙、銅、鋁、絕緣材料等 磁性材料，也稱鐵磁材料：幾百、幾千倍0 磁性材料又分軟磁材料（純鐵、電工鋼）和硬磁

2、材料。 （4）磁場強度H單位：A/m 由于鐵磁材料的磁導率不是一個常數(shù)，具有非線性（磁路飽和現(xiàn)象），通常利用查磁化曲線求解較為方便。 物理意義：單位長度磁路上的磁壓降。（1）安培環(huán)路定律：在磁場中沿任一閉和回路磁場強度的線積分等于穿過該回路所有電流的代數(shù)和，即2.磁場的安培環(huán)路定律和磁通連續(xù)性定律 其中電流的正方向與閉合回路的正方向滿足右手定則。（2）磁通連續(xù)性定律：通過任意閉合曲面的磁通量必為零，2.磁場的安培環(huán)路定律和磁通連續(xù)性定律 即磁通量處處連續(xù)。3.磁路的基本定律 （1）磁動勢F（也稱磁通勢） 由安培環(huán)路定律，引出一個重要的物理量磁動勢，用于反映產生磁通的源，與電路中的電動勢相對應。

3、 其計算可由兩方面考慮：從磁通產生的源：從磁路的磁壓降：可參看圖1-2。3.磁路的基本定律 （2）磁路歐姆定律式中：為磁阻為磁導，單位：H（亨）磁阻與鐵磁材料的磁導率有關，因而也是非線性的。故F與為非線性關系。 注意：盡管磁路和電路在物理量和基本定律上有一一對應的關系，但是，磁路和電路仍有本質的區(qū)別：1）電路中可以有電動勢而無電流，磁路中有磁動勢必有磁通。2）電路中有電流就有功率損耗，而在恒磁通下，磁路中無損耗。3）電流只在導體中流過，而磁路中除了主磁通外還必須考慮到漏磁通的影響。4）電路中電阻率在一定溫度下恒定不變，而由于鐵磁材料構成的磁路中，磁導率是隨著磁密而變化的，所以磁導率不是一個常數(shù)

4、。例：圖1-2，已知鐵心截面積S910-4，磁路平均長度L=0.3m，鐵心磁導率50000，勵磁線圈匝數(shù)W500匝，試求在鐵心中產生1T的磁通密度時，需要多少磁動勢和勵磁電流。解：3.磁路的基本定律 （3）磁路的基爾霍夫定律 根據(jù)磁通連續(xù)性定律，結合多分支特點，得出磁路的基爾霍夫第一定律：3.磁路的基本定律 當磁路由數(shù)段不同截面、不同鐵磁材料的鐵心或氣隙組成時，將磁路分成若干段，每段為同一材料、相同截面積、同段內磁密處處相等，則安培環(huán)路定律變?yōu)椋荷鲜椒Q為磁路的基爾霍夫第二定律。4.其他一些電磁定律 （1）電磁感應定律 電磁感應定律就是變化的電場附近會產生變化的磁場，而變化的磁場附近會產生變化的

5、電場。 定義：無論何種原因使與閉合線圈交鏈的磁鏈隨著時間T變化時，線圈中將會產生感應電動勢e。根據(jù)原因的不同，感應電動勢可分為：1）切割（運動）電動勢：指線圈不動，跨接在線圈上的導體運動，使得穿過線圈的磁通隨著時間的變化而變化。此時的e叫做切割電動勢e=Blv,方向由右手定則判定。2）變壓器電動勢：指線圈不變，穿過線圈的磁通發(fā)生變化，這樣在線圈內將產生感應電動勢，其大小與線圈的匝數(shù)和磁通變化率成正比，方向由楞次定律決定。（2）電磁力定律載流導體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。在旋轉電機中，作用在轉子載流導體上的電磁力將使轉子受到一個力矩，稱為電磁轉矩。電磁轉矩是電機實現(xiàn)機電能量轉換

6、的重要物理量。（3）電路定律1)歐姆定律2)基爾霍夫第一定律（電流定律）3)基爾霍夫第二定律（電壓定律）在電路中，對任一回路，沿回路環(huán)繞一周，回路內所有電動勢的代數(shù)和等于所有電壓降的代數(shù)和，即： 物理中的能量守恒定律在此同樣適用。 例如，對于電動機，有：（4）能量守恒定律5.磁性材料的特性 鐵磁材料的特點：（1）磁導率隨著外加磁場的變化而發(fā)生相應的變化，存在磁飽和現(xiàn)象。（2）在交變磁場中，鐵磁材料被反復交變磁化，從而消耗能量，這種損耗稱為磁滯損耗ph。 渦流損耗pe是由交變磁通在鐵心內部產生渦電流而引起的損耗。5.磁性材料的特性 磁滯損耗與渦流損耗之和，稱為鐵心損耗pFe。 式中：CFe鐵心損耗系數(shù) G鐵心重量 f磁場交變頻率 Bm磁感應強度最大值6.恒定磁通磁路的計算 兩種情況：（1）給定磁通，求所需要的磁動勢。（2）已知磁動勢，求磁路中的磁通或磁密。本章結束查磁化曲線B/SFHjLj對第一章的幾點補充說明 1）磁路歐姆定律（1-9）、磁阻公式（1-8）：主要作用是說明磁場是可以簡化為磁路的。僅在磁路非飽和時，才用于計算。2）圖（1-2）：主磁通、漏磁通。磁通方向：根據(jù)電流方向、激磁線圈的繞向，由右手螺旋法則