附錄A 磁路和鐵心線圈課件

附錄A磁路和鐵心線圈4.鐵磁物質的特性重點：2.磁路的基本定律1.磁場和磁路的概念3.恒定磁通磁路的計算

磁路的基本概念由于鐵磁材料的高磁導率，鐵芯有使磁感應通量集中到自己內部的作用。工程上把由磁性材料組成的、（可包括氣隙），能使磁力線集中通過的整體，稱為磁路。

磁路特點鐵心中的磁場比周圍空氣中的磁場強得多；在限定的區(qū)域內利用較小的電流獲得較強的磁場;主磁通遠遠大于漏磁通；A.1磁場和磁路(a)變壓器(b)接觸器(c)繼電器(d)四極電機(e)永磁式電磁儀表幾種常見的磁路Wb(韋伯)若S面為閉合曲面磁通

是標量。磁通連續(xù)性原理表明磁力線是無頭無尾的閉合曲線，定義穿進閉合曲面的磁通為負，穿出閉合曲面的磁通為正，兩者的絕對值相等，這就是磁通連續(xù)性原理。這一性質是建立在自然界不存在磁荷的基礎上。Wb(韋伯)幾乎所有的氣體、液體和固體，不論其內部結構如何，放入磁場中都會對磁場產生影響，表明所有的物質都有磁性，但大部分媒質的磁性較弱，只有鐵磁物體才有較強的磁性。4.磁場強度H引入磁場中感受輕微推斥力的物質。所有的有機化合物和大部分無機化合物是抗磁體?？勾朋w引入磁場中感受輕微吸引力拉向強磁場的物質。鋁和銅等金屬是順磁體。順磁體定義：磁場強度單位：A/m考慮媒質的磁化，引入磁場強度H由于磁性材料的μ不是常量，在磁路中上述關系為非線性關系。在磁場中，對H的任意閉合線積分等于穿過閉合路徑所界定面的傳導電流的代數(shù)和：安培環(huán)路定律：磁滯回線剩磁Br鐵磁質反復磁化時的B-H

曲線，通常通過實驗的方法獲得。去掉磁化場后，鐵磁質還保留的剩余磁感應強度?；敬呕€許多不飽和磁滯回線的正頂點的連線。磁化曲線與溫度有關，磁導率一般隨溫度的升高而下降，高于某一溫度時（居里點）可能完全失去磁性材料的磁性；磁導率隨H變化，B與H為非線性關系。2.鐵磁質的分類

軟磁材料磁滯回線較窄，大，HC、Br小，斷電后能立即消磁。如硅鋼、矽鋼等。磁損小，用于電機、變壓器、整流器、繼電器等電磁設備的鐵芯。

硬磁材料磁滯回線較寬，

小，HC、Br大，充磁后剩磁大。如鐵氧體、釹鐵硼。用于永磁電機、電表、電扇，電腦存貯器等器件中的永磁體。1.磁路的基爾霍夫第一定律磁通連續(xù)性原理穿過磁路中不同截面結合處的磁通的代數(shù)和等于零。該定律形式上類似于電路中的KCL

。注意磁通的參考方向2.磁路的基爾霍夫第二定律安培環(huán)路定律磁路中由磁路段的中心線組成的環(huán)路上各磁路段的Hl

的代數(shù)和等于中心線（環(huán)路）交鏈的磁通勢的代數(shù)和。此定律形式上類似于電路中的KVL。當磁通參考方向與電流方向呈右螺旋關系，i

取正，否則取負。4.磁路與電路對比磁壓

Um=Rm磁勢

Fm

=Ni

磁路公式可以寫成與電路公式相似的形式電壓

U=iR電路磁路電勢

電流

I

磁通量

磁導率

電導率

電阻

磁阻

磁路定理A.4恒定磁通磁路的計算恒定磁通磁路

磁路中各勵磁線圈的電流是直流，磁路中的磁通和磁通勢都是恒定的。磁路計算的問題已知磁通（或磁感應強度B），求所需磁通勢；已知給定的磁通勢，計算磁路中的磁通。磁路計算目的是在已知磁路結構、尺寸及材料的情況下，找出磁通與磁動勢之間的關系。一般分為兩類問題：例1.線性磁路的計算磁阻，問電流I＝？并求氣隙的磁壓Umo。,若在磁路中產生

已知磁路

L=20cm，截面積

解這是一無分支均勻磁路如果給定無分支磁路的磁通勢而要求出該磁通勢在磁路中激發(fā)的磁通，由于磁路各段的磁導率不是常數(shù)，因此需要采用試探法或圖解法計算。有分支的恒定磁通磁路的計算比較復雜，一般也要采用試探法或圖解法求解。A.5交變磁通磁路簡介交變磁通磁路的計算比較復雜，需要計及磁飽和、磁滯和渦流等的影響。

1.磁滯損耗在反復磁化的循環(huán)過程中鐵芯內單位體積損耗的能量為磁滯損耗。工程上采用下列經驗公式計算磁滯損耗。

f—工作頻率；Bm

—磁感應強度最大值；V—鐵心體積；n—

與Bm

有關的系數(shù)。PP’BB+dB設在dt時間內磁化狀態(tài)由P到P’線圈感應電勢證電源做功單位體積損耗可以證明磁滯損耗等于磁滯回線所包圍的面積。3.磁場與電流的關系鐵磁物質的B與H之間不成線性關系，所以磁路中的磁通也就與勵磁電流之間不成線性關系。當磁通是正弦形時，勵磁電流則為非正弦形；反之，當勵磁電流是正弦形時，磁通為非正弦形。