汽車電工與電子技術(shù) 課件 項目3 磁路與電磁器件

項目3磁路及電磁元件3.1變壓器和繼電器3.1.1磁路和鐵磁性材料磁路：約束在鐵芯及其氣隙所限定的范圍內(nèi)的磁通路徑。圖3.1磁路示意圖3.1.1磁路和鐵磁性材料1．磁場的基本物理量（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B:

表示磁場內(nèi)某點磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向:

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小:磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位:

特斯拉(T)。均勻磁場:

各點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同的

磁場，也稱勻強(qiáng)磁場。（2）磁通磁通

：穿過垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。

說明:

如果不是均勻磁場，則取B的平均值。在均勻磁場中

=BS或

B=/S磁通

的單位:韋[伯](Wb)。（3）磁導(dǎo)率真空的磁導(dǎo)率為常數(shù)，用

0表示，有：磁導(dǎo)率

：表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。相對磁導(dǎo)率

r：

任一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率

和真空的磁導(dǎo)率

0的比值。磁導(dǎo)率

的單位：亨/米（H/m）非鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)（4）磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H

：介質(zhì)中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與介質(zhì)

磁導(dǎo)率

之比。磁場強(qiáng)度H的單位：安培/米（A/m)

磁場強(qiáng)度只與產(chǎn)生磁場的電流以及這些電流的

分布有關(guān)，而與磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)。2．磁路的基本定律（1）安培環(huán)路定律內(nèi)容：磁場強(qiáng)度矢量在磁場中沿任何閉合回路的線積分，等于穿過該閉合回路所包圍面積內(nèi)電流的代數(shù)和。特殊形式：磁動勢：（2）磁路的歐姆定律內(nèi)容：應(yīng)用磁路歐姆定律進(jìn)行實際計算比較困難，一般只作定性分析。（3）電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：在汽車上的應(yīng)用：3．鐵磁材料的磁性能（1）高導(dǎo)磁性鐵磁材料是制造電磁鐵、變壓器、電機(jī)等的主要材料。（2）磁飽和性內(nèi)容：磁感應(yīng)強(qiáng)度B不會隨磁場強(qiáng)度H的增強(qiáng)而無限增強(qiáng)，當(dāng)磁場強(qiáng)度H增大到一定值時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不能繼續(xù)增強(qiáng)。（2）磁飽和性磁化曲線：（3）磁滯性磁滯回線：（3）磁滯性內(nèi)容：磁感應(yīng)強(qiáng)度B滯后于磁場強(qiáng)度H的變化的性質(zhì)。磁滯損耗：磁性材料在反復(fù)磁化過程中產(chǎn)生的損耗。軟磁材料：常用來制造變壓器、電動機(jī)的鐵芯。硬磁材料：宜制作永久磁鐵。矩磁材料：常用來制造計算機(jī)記憶元件、開關(guān)元件及邏輯元件等。4．交流鐵芯線圈電路（1）電壓、電流和磁通的關(guān)系當(dāng)N和f一定時，主磁通的幅值由加在勵磁線圈上的電壓有效值確定，與鐵心的材料和尺寸無關(guān)。（2）功率損耗銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。3.1.2變壓器變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止的電氣設(shè)備，具有變換電壓、電流、阻抗的功能。1．單相變壓器的工作原理變壓器的結(jié)構(gòu)繞組一次繞組二次繞組由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚0.35mm~0.55mm鐵芯1．單相變壓器的工作原理（1）單相變壓器的空載運行（2）單相變壓器的負(fù)載運行（3）阻抗變換2．變壓器的損耗與額定值（1）變壓器的損耗和效率銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。損耗效率：（2）變壓器的額定值（2）變壓器的額定值3.1.3電磁鐵和繼電器1．電磁鐵（1）電磁鐵的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)：由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵等部分組成。（1）電磁鐵的結(jié)構(gòu)與工作原理工作原理：利用通電的鐵芯線圈產(chǎn)生的電磁力或力矩吸引銜鐵或保持某種工件于固定位置，通過將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來實現(xiàn)各種控制的一種電器。（2）電磁鐵在汽車上的應(yīng)用圖3.11汽車電喇叭的結(jié)構(gòu)2．繼電器（1）電磁式繼電器結(jié)構(gòu)：由鐵芯線圈（電磁鐵）和可與電磁鐵聯(lián)動的觸點組成。繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，是用較小的電流來控制較大電流的一種自動開關(guān)。電磁式繼電器成本較低，便于控制執(zhí)行部件，因此在汽車電路中被廣泛采用。（1）電磁式繼電器圖形符號：（2）繼電器在汽車上的應(yīng)用汽車上常用的繼電器很多，如起動繼電器、喇叭繼