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文檔簡介
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
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