電機與電力拖動磁路課件

第0章磁路的基本概念§0.1磁場的基本物理量§0.2磁性材料的磁性能§0.3磁路及其基本定律§0.4交流鐵芯線圈電路第0章磁路的基本概念§0.1磁場的基本物理量1磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。i磁路的基本概念

線圈通入電流后，產(chǎn)生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通鐵心（導磁性能好的磁性材料）線圈磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。i磁路的基本概念線圈通入電20.1.1磁感應強度（磁通密度）與磁場方向相垂直的單位面積上通過的磁通（磁力線）單位：韋伯1Tesla=104高斯B

的單位：特斯拉（Tesla）0.1磁場的基本物理量0.1.1磁感應強度（磁通密度）與磁場方向相垂直的單位面積30.1.2磁導率：表征各種材料導磁能力的物理量（亨/米）

真空中的磁導率()為常數(shù)一般材料的磁導率和真空中的磁導率之比，稱為這種材料的相對磁導率，則稱為磁性材料，則稱為非磁性材料0.1.2磁導率：表征各種材料導磁能力的物理量（亨/米）40.1.3磁場強度H

磁場強度是計算磁場所用的物理量，其大小為磁感應強度和導磁率之比。單位：B

：特斯拉：亨/米：安/米0.1.3磁場強度H磁場強度是計算磁場所用的物51.非線性大小BH(I)

2.磁飽和性HBBH

3.磁滯性

根據(jù)磁性能，磁性材料又可分為三種：軟磁材料（磁滯回線窄長。常用做磁頭、磁心等）;永磁材料（磁滯回線寬。常用做永久磁鐵）;矩磁材料（磁滯回線接近矩形?？捎米鲇洃浽?。0.2磁性材料的磁性能1.非線性大小BH(I)2.磁飽和性HBBH6一.安培環(huán)路定律（全電流律）：

磁場中任何閉合回路磁場強度的線積分,等于通過這個閉合路徑內電流的代數(shù)和.I1I2I3電流方向和磁場強度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負。0.3磁路及其基本定律一.安培環(huán)路定律（全電流律）：磁場中任何閉合回路磁場強7

在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場強度相等）中，安培環(huán)路定律可寫成：磁路長度L線圈匝數(shù)NIHL：稱為磁壓降。NI：稱為磁動勢。一般用F

表示。F=NI在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場8總磁動勢

在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場強度不等）中，總磁動勢等于各段磁壓降之和。例：IN總磁動勢在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場強9對于均勻磁路磁路中的歐姆定律二.磁路的歐姆律：則：INSL注：由于磁性材料是非線性的，磁路歐姆定律多用作定性分析，不做定量計算。令：Rm

稱為磁阻對于均勻磁路磁路中的二.磁路的歐姆律：則：INSL注：由10磁路和電路的比較（一）磁路電路磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動勢電流電壓降U磁路和電路的比較（一）磁電磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動11基本定律

磁阻磁感應強度安培環(huán)路定律磁路IN歐姆定律電阻電流強度克氏電壓定律克氏電流定律磁路與電路的比較(二)電路R+_EI基本定律磁阻磁感應安培環(huán)路磁路IN歐姆定律電阻電流克氏克12勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流直流-------直流磁路

交流-------交流磁路磁路分析直流磁路交流磁路磁路的分析勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流直流----13IU一.直流磁路的分析直流磁路的特點:直流磁路和電路中的恒壓源類似直流電路中

E

固定I

隨R

變化隨變化

直流磁路中

F固定

一定一定磁動勢F=IN一定磁通和磁阻成反比（線圈中沒有反電動勢）（R

為線圈的電阻）IU一.直流磁路的分析直流磁路的特點:直流磁路和電路中的14電路方程：一般情況下很小交流激勵線圈中產(chǎn)生感應電勢：主磁通：漏磁通ui的感應電勢

和產(chǎn)生0.4交流鐵芯線圈電路電路方程：一般情況下很小交流激勵15假設則最大值有效值ui假設則最大值有效值ui16ui一定時磁動勢IN隨磁阻的變化而變化。當外加電壓U、頻率f

與線圈匝數(shù)N一定時，便確定下來。根據(jù)磁路歐姆定律，當

交流磁路的特點:交流磁路和電路中的恒流源類似交流磁路中：

固定F隨變化交流電路中：

IS固定U

隨R

變化ui一定時磁動勢IN隨磁阻的變化而變化。當外加17交流磁路中磁阻對電流的影響電磁鐵吸合過程的分析：

在吸合過程中若外加電壓不變,則基本不變。iu電磁鐵吸合前(氣隙大）

大起動電流大電磁鐵吸合后(氣隙小）

小電流小

如果氣隙中有異物卡住，電磁鐵長時間吸不上，線圈中的電流一直很大，將會導致過熱，把線圈燒壞。注意：交流磁路中磁阻對電流的影響電磁鐵吸合過程的分析：18(U不變，I不變）(I

隨Rm

變化）（U不變時，基本不變）直流磁路交流磁路磁路小結（隨Rm變化）(U不變，I不變）(I隨Rm變化）（U不變時，直流19第0章磁路的基本概念§0.1磁場的基本物理量§0.2磁性材料的磁性能§0.3磁路及其基本定律§0.4交流鐵芯線圈電路第0章磁路的基本概念§0.1磁場的基本物理量20磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。i磁路的基本概念

線圈通入電流后，產(chǎn)生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通鐵心（導磁性能好的磁性材料）線圈磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。i磁路的基本概念線圈通入電210.1.1磁感應強度（磁通密度）與磁場方向相垂直的單位面積上通過的磁通（磁力線）單位：韋伯1Tesla=104高斯B

的單位：特斯拉（Tesla）0.1磁場的基本物理量0.1.1磁感應強度（磁通密度）與磁場方向相垂直的單位面積220.1.2磁導率：表征各種材料導磁能力的物理量（亨/米）

真空中的磁導率()為常數(shù)一般材料的磁導率和真空中的磁導率之比，稱為這種材料的相對磁導率，則稱為磁性材料，則稱為非磁性材料0.1.2磁導率：表征各種材料導磁能力的物理量（亨/米）230.1.3磁場強度H

磁場強度是計算磁場所用的物理量，其大小為磁感應強度和導磁率之比。單位：B

：特斯拉：亨/米：安/米0.1.3磁場強度H磁場強度是計算磁場所用的物241.非線性大小BH(I)

2.磁飽和性HBBH

3.磁滯性

根據(jù)磁性能，磁性材料又可分為三種：軟磁材料（磁滯回線窄長。常用做磁頭、磁心等）;永磁材料（磁滯回線寬。常用做永久磁鐵）;矩磁材料（磁滯回線接近矩形。可用做記憶元件）。0.2磁性材料的磁性能1.非線性大小BH(I)2.磁飽和性HBBH25一.安培環(huán)路定律（全電流律）：

磁場中任何閉合回路磁場強度的線積分,等于通過這個閉合路徑內電流的代數(shù)和.I1I2I3電流方向和磁場強度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負。0.3磁路及其基本定律一.安培環(huán)路定律（全電流律）：磁場中任何閉合回路磁場強26

在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場強度相等）中，安培環(huán)路定律可寫成：磁路長度L線圈匝數(shù)NIHL：稱為磁壓降。NI：稱為磁動勢。一般用F

表示。F=NI在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場27總磁動勢

在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場強度不等）中，總磁動勢等于各段磁壓降之和。例：IN總磁動勢在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場強28對于均勻磁路磁路中的歐姆定律二.磁路的歐姆律：則：INSL注：由于磁性材料是非線性的，磁路歐姆定律多用作定性分析，不做定量計算。令：Rm

稱為磁阻對于均勻磁路磁路中的二.磁路的歐姆律：則：INSL注：由29磁路和電路的比較（一）磁路電路磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動勢電流電壓降U磁路和電路的比較（一）磁電磁通INR+_EI磁壓降磁動勢電動30基本定律

磁阻磁感應強度安培環(huán)路定律磁路IN歐姆定律電阻電流強度克氏電壓定律克氏電流定律磁路與電路的比較(二)電路R+_EI基本定律磁阻磁感應安培環(huán)路磁路IN歐姆定律電阻電流克氏克31勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流直流-------直流磁路

交流-------交流磁路磁路分析直流磁路交流磁路磁路的分析勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流直流----32IU一.直流磁路的分析直流磁路的特點:直流磁路和電路中的恒壓源類似直流電路中

E

固定I

隨R

變化隨變化

直流磁路中

F固定

一定一定磁動勢F=IN一定磁通和磁阻成反比（線圈中沒有反電動勢）（R

為線圈的電阻）IU一.直流磁路的分析直流磁路的特點:直流磁路和電路中的33電路方程：一般情況下很小交流激勵線圈中產(chǎn)生感應電勢：主磁通：漏磁通ui的感應電勢

和產(chǎn)生0.4交流鐵芯線圈電路電路方程：一般情況下很小交流激勵34假設則最大值有效值ui假設則最大值有效值ui35ui一定時磁動勢IN隨磁阻的變化而變化。當外加電壓U、頻率f

與線圈匝數(shù)N一定時，便確定下來。根據(jù)磁路歐姆定律，當

交流磁路的特點:交流磁路和電路中的恒流源類似交流磁路中：

固定F隨變化交流電路中：

IS固定U

隨R

變化ui一定時磁動勢IN隨磁阻的變化而變化。當外加36交流磁路中磁阻對電流的影響電磁鐵吸合過程的分析：

在吸合過程中若外加電壓不變,則基本不變。iu電磁鐵吸合前(氣隙大）

大起動電流大電磁鐵吸合后