電工技術(shù)基礎(chǔ)

電工技術(shù)基礎(chǔ)第一頁，共十七頁，2022年，8月28日

磁感應(yīng)強(qiáng)度B

表示磁場內(nèi)某點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。

他與電流之間的方向關(guān)系可用右螺旋定則來確定。

如果磁場內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同，這樣的磁場則稱為均勻磁場。

第二頁，共十七頁，2022年，8月28日

磁場強(qiáng)度H

作用在磁路單位平均長度上的磁動勢。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日相對磁導(dǎo)率

任何一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率μ和真空的磁導(dǎo)率μ0的比值

μ0＝4π×10－7(H/m)

真空磁導(dǎo)率

第四頁，共十七頁，2022年，8月28日§5-2磁性材料

磁性材料主要是指鐵、鎳、鈷及其合金。

當(dāng)F、l一定時，H＝常數(shù),即:不論鐵心采用哪種材料制成,磁場強(qiáng)度H總是不變的。磁導(dǎo)率μ：

μ的大小與材料所處在的磁場強(qiáng)度H有關(guān)，他隨H而變化。見μ─H曲線。

第五頁，共十七頁，2022年，8月28日磁化曲線B─H：

B＝f(H)磁化曲線＝f(H)

─H曲線0

BHB＝μH

表示鐵磁性材料的磁化性能的曲線。

第六頁，共十七頁，2022年，8月28日

磁滯現(xiàn)象

當(dāng)磁化電流為交變電流時，設(shè)磁性材料沒有被磁化過：

H0BBrBmHm－Hm－Br－BmH＝Hm→0

B＝Bm→Br

H＝0→Hm

B＝0→Bm

H＝0→－Hm

B＝Br→－Bm

H＝－Hm→0

B＝－Bm→－BrH＝0→Hm

B＝－Br→Bm

第七頁，共十七頁，2022年，8月28日磁滯回線

H0BBrBmHm－Hm－Br－Bm可見，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于磁場強(qiáng)度H的變化，這種現(xiàn)象叫做磁滯現(xiàn)象。描述上述過程的閉合曲線叫磁滯回線。

第八頁，共十七頁，2022年，8月28日基本磁化曲線

H0BH0B0HB永磁材料

軟磁材料

矩磁材料

第九頁，共十七頁，2022年，8月28日§5-3磁路的計算

安培環(huán)路定律：

任何磁場都是由電流產(chǎn)生的，安培環(huán)路定律就是描述激磁電流與磁場之間的關(guān)系。

磁路歐姆定律

與電路的歐姆定律在形式上相似。

第十頁，共十七頁，2022年，8月28日磁路基爾霍夫定律

在磁路中，磁勢等于各段上磁壓之和。

HL＝NI

第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日例：

一閉合均勻鐵心磁路，線圈匝數(shù)N＝300匝，磁路平均長度L＝0.45m，要求在鐵心中產(chǎn)生0.9T的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。試求：①當(dāng)磁路用鑄鐵材料時，線圈中勵磁電流I；②當(dāng)用硅鋼片時，線圈中勵磁電流I。

解：從B─H磁化曲線上查出磁場強(qiáng)度

H鑄＝9000A/m

H硅＝260A/m

勵磁電流I

第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日

在不同材料的磁路中要得到同樣大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所需的勵電流大小不同，而且相差很大。

可見采用高導(dǎo)磁材料做鐵心，材料用量下降，設(shè)備體積相應(yīng)減少。

第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日§5-4交流磁路

討論目的：

用一個不含鐵心等效電路來置換鐵心線圈和鐵心中發(fā)生的物理過程，使含有鐵心磁路的電路簡化為單純的電路問題。

iRuxδuδuRu=-eφR━線圈電阻Xδ━線圈感抗，由漏磁通引起。

第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日等效電路iRuxδuδuRu=-eφiuuRuδRXδu=-eR0X0R━線圈電阻Xδ━線圈感抗，由漏磁通引起。

R0

━鐵心損耗的等效電阻

X0

━鐵心中能量儲放的等效感抗

第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日設(shè)計電機(jī)和變壓器的重要公式

∵Xδ━在線圈中產(chǎn)生的電壓很小∴uδ一般沒有考慮。又∵uR＜＜u'∴

uR也忽略

iuuRuδRXδu=-eR0X0設(shè)：u(t)＝U