磁路的基本定律PPT课件

电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT绪绪 论论 电机学中所说的电机，是指依靠电机学中所说的电机，是指依靠电磁感应电磁感应作用而运行的电气设备，用于机械能和电作用而运行的电气设备，用于机械能和电能之间的转换、不同形式电能之间的变换、能之间的转换、不同形式电能之间的变换、或者信号的传递与转换。或者信号的传递与转换。第第1页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电机在国民经济中的运用电机在国民经济中的运用 电机是完成多种能量形式转换的有效工具，电机是完成多种能量形式转换的有效工具，而电能又是最容易实现传输、变换的能量形而电能又是最容易实现传输、变换的能量形式，可以说，式，可以说，如果没有电机就没有现代工业，如果没有电机就没有现代工业，下面就电能的产生、传输和利用等多个方面下面就电能的产生、传输和利用等多个方面来说明电机在国民经济中的作用。来说明电机在国民经济中的作用。第第2页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT完整的发电、传输、用电系统完整的发电、传输、用电系统第第3页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电能的产生电能的产生v若电机用于将其它形式的能量转换为电能，则若电机用于将其它形式的能量转换为电能，则被称为发电机（被称为发电机（Generator）,它主要实现以下它主要实现以下三种能量的转换：三种能量的转换：v水能转化为电能水力发电机水能转化为电能水力发电机；v化石能转化为电能火力发电机化石能转化为电能火力发电机；v风能转化为电能风力发电机。风能转化为电能风力发电机。第第4页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT葛洲坝水利枢纽工程葛洲坝水利枢纽工程第第5页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三峡电站三峡电站第第6页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三峡水力发电机组第第7页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTv三峡电站的水轮发电机全球最大的水轮发电机三峡电站的水轮发电机全球最大的水轮发电机第第8页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT火力发电厂火力发电厂第第9页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT火力发电机组火力发电机组第第10页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT丹麦丹麦Vesta公司生产的风力发电机组公司生产的风力发电机组第第11页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电能的传输、变换电能的传输、变换v电能的传输和变化离不开电机。要传输一定的电电能的传输和变化离不开电机。要传输一定的电能，为了减小传输线上的损耗，希望电压越高越能，为了减小传输线上的损耗，希望电压越高越好，而用户用电则为低压电。因此在电能的传输好，而用户用电则为低压电。因此在电能的传输中必须使用变压器。中必须使用变压器。v电能的变换包括幅值、频率、相位以及交直流形电能的变换包括幅值、频率、相位以及交直流形式上的变换。式上的变换。第第12页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT大型电力变压器（保定天威生产）大型电力变压器（保定天威生产）第第13页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT配电变压器配电变压器第第14页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电路板上所使用的低压高频变压器电路板上所使用的低压高频变压器第第15页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电能的利用v电能的利用主要是指将电能转换为所需的能量电能的利用主要是指将电能转换为所需的能量形式，其中最为主要的就是将电能转换为机械形式，其中最为主要的就是将电能转换为机械能。要求在转换过程中能。要求在转换过程中（1）、转换效率高；）、转换效率高；（2）、可靠性高。）、可靠性高。v往往在能量转换的同时也能对运动进行控制，往往在能量转换的同时也能对运动进行控制，这就引入了一个新的研究分支这就引入了一个新的研究分支电力传动电力传动。v相对而言，电机这一概念往往是指电动机。相对而言，电机这一概念往往是指电动机。第第16页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT哈尔滨电机厂生产的哈尔滨电机厂生产的1MW电机电机第第17页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT手机震动电机手机震动电机第第18页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电动自行车所用的无刷直流电机电动自行车所用的无刷直流电机第第19页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第一章第一章 磁路磁路 Magnetic Circuit研究磁路的必要性：研究磁路的必要性： 电机是以电机是以磁场为介质磁场为介质进行进行机电能量转换机电能量转换的装置。的装置。两个简单的物理事实：两个简单的物理事实：1 1、变化的磁场会产生电场、变化的磁场会产生电场由磁生电由磁生电机械能向机械能向电能转换电能转换；2 2、通电导体会在磁场中受力、通电导体会在磁场中受力电能向机械能的转换电能向机械能的转换。在工程中，通常将在工程中，通常将磁场问题磁场问题简化为简化为磁路问题磁路问题。第第20页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT一一 磁场的基本常用量磁场的基本常用量v磁感应强度（又称磁通密度）磁感应强度（又称磁通密度）B 表征磁场强弱表征磁场强弱及方向的物理量。单位：及方向的物理量。单位：Wb/m2v磁通量磁通量 垂直穿过某截面积的磁力线总和。垂直穿过某截面积的磁力线总和。 单位：单位：Wb v磁场强度磁场强度H 计算磁场时引用的物理量。计算磁场时引用的物理量。 B=H ，单位：单位：A/m真实的物理量，反真实的物理量，反映了该点处的磁特映了该点处的磁特性性磁感应强度的积分值，描磁感应强度的积分值，描述了磁场的总体特性述了磁场的总体特性磁感应强度与该点磁导率的乘磁感应强度与该点磁导率的乘积，反映了建立该点磁场的源积，反映了建立该点磁场的源第一节第一节 磁路的基本定律磁路的基本定律第第21页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTB B、H H、之间的关系之间的关系产生磁场的电流建立产生磁场的电流建立磁势磁势F F各点处产生磁场强度各点处产生磁场强度H H各点处产生磁场感应强度各点处产生磁场感应强度B B对磁感应强度积分获得对磁感应强度积分获得B=HB=HSdSB第第22页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT与电流流过的路径称为电路一样，与电流流过的路径称为电路一样，磁通所通过的路径称磁通所通过的路径称为磁路为磁路。电流只能从导体中通过，但是磁通可以在任意介质中通电流只能从导体中通过，但是磁通可以在任意介质中通过，磁通可以分为两部分。过，磁通可以分为两部分。主磁通：主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多（磁导率由于铁心的导磁性能比空气要好得多（磁导率大），所以大），所以绝大部分磁通绝大部分磁通将在铁心内通过将在铁心内通过, ,这部分磁通称这部分磁通称为为主磁通主磁通。漏磁通：漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在存在少量分散的磁通少量分散的磁通，这部分磁通称为，这部分磁通称为漏磁通漏磁通。二二 磁路磁路第第23页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第第24页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三三 磁路的基本定律磁路的基本定律1 1 安培环路定律安培环路定律磁场强度磁场强度H沿任何一条闭合回线沿任何一条闭合回线L的线积分的线积分，等于，等于L所包围的所包围的电流电流的代数和的代数和LiHdl 如果在均匀磁场中，沿着回线如果在均匀磁场中，沿着回线 L 磁场磁场强度强度H 处处相等，则处处相等，则NiHL NiLHLH2211在均匀分段均匀的磁场中，安培环路定在均匀分段均匀的磁场中，安培环路定律的表达式为律的表达式为第第25页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT推导过程：以等截面无分支闭合铁心磁路为例：推导过程：以等截面无分支闭合铁心磁路为例：线圈线圈N匝，电流匝，电流i，铁心截面为，铁心截面为A，磁路平均长度为，磁路平均长度为l，磁导率为，磁导率为u2 2、磁路的欧姆定律、磁路的欧姆定律磁通与磁密关系为磁通与磁密关系为ABBABdA/BH 磁场强度与励磁磁势的关系为磁场强度与励磁磁势的关系为HlNiFmRAlF第第26页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT3、磁路的基尔霍夫定律、磁路的基尔霍夫定律（1）磁路的基尔霍夫电流定律（第一定律）磁路的基尔霍夫电流定律（第一定律）0321 0或或第第27页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 磁路的基尔霍夫电流定律磁路的基尔霍夫电流定律213A AN Ni i0:321规定磁通流出为正第第28页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT（2）磁路的基尔霍夫电压定律）磁路的基尔霍夫电压定律mmmkkkRRRHlHlHlHNi2211221131第第29页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁路和电路的磁路和电路的几点差别几点差别：1（功率损耗问题）（功率损耗问题）电路中有电流电路中有电流I 时，就有功率损耗；时，就有功率损耗；而在直流磁路中，维持一定磁通量，铁心中而在直流磁路中，维持一定磁通量，铁心中没有功率损耗没有功率损耗。2 （磁路非理想）（磁路非理想）电路中的电流全部在导线中流动；而在电路中的电流全部在导线中流动；而在磁路中，总磁路中，总 有一部分有一部分漏磁通漏磁通。3 （磁路的饱和性）（磁路的饱和性）电路中导体的电阻率在一定的温度下电路中导体的电阻率在一定的温度下是恒定的；而是恒定的；而磁路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所变磁路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所变化化。4 4 （磁路的非线性）（磁路的非线性）在线性电路中，计算时可以用叠加原在线性电路中，计算时可以用叠加原理；而在磁路中，理；而在磁路中，B B和和H H之间的关系为非线性，因此计算之间的关系为非线性，因此计算时时不可以用叠加原理不可以用叠加原理。第第30页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁畴及磁化磁畴及磁化(A)(A)未磁化未磁化 (B) (B)磁化磁化外加磁场外加磁场H 第二节第二节 常用铁磁材料及其特性常用铁磁材料及其特性 一、铁磁物质的一、铁磁物质的第第31页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁畴受磁场力而转动磁畴受磁场力而转动第第32页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT未磁化时，铁磁材料的未磁化时，铁磁材料的磁畴是无序排列磁畴是无序排列的，对外不表的，对外不表现磁性。现磁性。 在外磁场的作用下，在外磁场的作用下，磁畴顺着外磁场方向转向，排列磁畴顺着外磁场方向转向，排列整齐，显示出磁性。整齐，显示出磁性。（1 1）外磁场；（）外磁场；（2 2）磁畴；（）磁畴；（3 3）排列顺序）排列顺序电机中为什么选用铁磁材料作为磁路的主要部电机中为什么选用铁磁材料作为磁路的主要部分？分？思考电机中常用的铁磁材料的磁导率电机中常用的铁磁材料的磁导率 FeFe(2000(20006000) 6000) Fe从两个方面解释：从两个方面解释：（1 1）提高电机效率）提高电机效率（2 2）减小电机体积）减小电机体积第第33页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT二、磁化曲线和磁滞回线二、磁化曲线和磁滞回线1、起始磁化曲线、起始磁化曲线 将一块未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度将一块未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由由零逐渐增加时，磁通密度零逐渐增加时，磁通密度B将随之增加。用将随之增加。用B=f (H)描述的描述的曲线就称为曲线就称为起始磁化曲线起始磁化曲线。第第34页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTB BH Ha ab bc cd d)(HfB HBuFeHuB0 铁磁材料的起始磁化曲线铁磁材料的起始磁化曲线由于外磁场较弱，磁畴由于外磁场较弱，磁畴不会产生大规模偏转，不会产生大规模偏转，磁通密度增加不快。磁通密度增加不快。 外磁场增强，磁畴产生外磁场增强，磁畴产生大规模偏转，磁通密度大规模偏转，磁通密度增加较快。增加较快。外磁场继续增加，大部外磁场继续增加，大部分磁畴已完成偏转，分磁畴已完成偏转，B值增加变得缓慢。值增加变得缓慢。磁畴全部偏转，磁化磁畴全部偏转，磁化曲线基本成为与非铁曲线基本成为与非铁磁材料磁材料BuH平行的平行的曲线。曲线。拐点、拐点、膝点膝点在各种电机、变压器的主磁路中，在各种电机、变压器的主磁路中，为了获得较大的磁通，但又不过分为了获得较大的磁通，但又不过分的增大励磁电流，通常把铁心内工的增大励磁电流，通常把铁心内工作点的作点的B选择在膝点附近。选择在膝点附近。第第35页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT2、磁滞回线、磁滞回线下面考虑两个问题，（下面考虑两个问题，（1）磁化后磁性材料去掉外磁场；）磁化后磁性材料去掉外磁场；（2）对磁化后的磁性材料进行反向磁化。）对磁化后的磁性材料进行反向磁化。 剩磁剩磁当当H从零增加从零增加到到Hm时，时，B相应地从零相应地从零增加到增加到Bm；然后再逐渐减小然后再逐渐减小H，B值将沿曲线值将沿曲线ab下降。下降。当当H=0 时，时，B值并不等值并不等于零，而是于零，而是Br。这就是。这就是剩磁。剩磁。H HB B a bmBmHrB第第36页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUTH HB Ba ab bcHmBmHrBc c矫顽力矫顽力要使要使B值为零，必须值为零，必须加上相应的反向加上相应的反向磁场，此反向磁磁场，此反向磁场强度称为矫顽场强度称为矫顽力力Hc。第第37页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT铁磁材料的磁滞回线铁磁材料的磁滞回线H HB Ba ab bc cd de ef fcHmBmBmHmHrB 磁滞回线磁滞回线当当H在在Hm和和 Hm之之间反复变化间反复变化时，呈现磁时，呈现磁滞现象的滞现象的BH闭合曲闭合曲线，称为磁线，称为磁滞回线。滞回线。第第38页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT电工钢片实际测试的磁滞回线电工钢片实际测试的磁滞回线第第39页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT3、基本磁化曲线、基本磁化曲线 对同一铁磁材料，对同一铁磁材料，选择不同的选择不同的Hm反复磁反复磁化，得到不同的磁滞化，得到不同的磁滞回线。将各条回线的回线。将各条回线的顶点连接起来，所得顶点连接起来，所得曲线称为曲线称为基本磁化曲基本磁化曲线。线。基本磁化曲线和起始基本磁化曲线和起始磁化曲线差别很小，磁化曲线差别很小，磁路计算时使用的磁磁路计算时使用的磁化曲线都是基本磁化化曲线都是基本磁化曲线。曲线。第第40页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 基本磁化曲线基本磁化曲线基本磁化曲线基本磁化曲线H HB B 第第41页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT三、铁磁材料三、铁磁材料1、软磁材料：磁滞回线较窄，剩磁和矫顽力都较小的材、软磁材料：磁滞回线较窄，剩磁和矫顽力都较小的材料，常用的软磁材料有电工硅钢、铸铁、铸钢等。可用来料，常用的软磁材料有电工硅钢、铸铁、铸钢等。可用来制造电机、变压器的铁心。制造电机、变压器的铁心。2、硬磁材料（永磁材料）：、硬磁材料（永磁材料）：剩磁剩磁和和矫顽力矫顽力都较大的材料。都较大的材料。包括铝镍钴、铁氧体、稀土钴、钕铁硼等。包括铝镍钴、铁氧体、稀土钴、钕铁硼等。第第42页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT永磁材料（钕铁硼）退磁曲线（第二象限）永磁材料（钕铁硼）退磁曲线（第二象限）退磁曲线退磁曲线内禀退磁曲线内禀退磁曲线单位：千高斯单位：千高斯单位：千奥斯特单位：千奥斯特第第43页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT硅钢片（硅钢片（WHYWHY5050，0.5mm0.5mm）磁滞回线）磁滞回线第第44页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT四、铁心损耗四、铁心损耗1、磁滞损耗磁滞损耗材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩 擦而消耗的能量。擦而消耗的能量。2、涡流损耗涡流损耗铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的 热能损耗。热能损耗。3、铁心损耗、铁心损耗磁滞损耗和涡流损耗之和。磁滞损耗和涡流损耗之和。第第45页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT 硅钢片中的涡流硅钢片中的涡流B B 返回返回第第46页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT变压器中的涡流分布情况（变压器中的涡流分布情况（Infolytica Infolytica 软件计算）软件计算）第第47页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第三节第三节 直流磁路的计算直流磁路的计算 磁路计算正问题磁路计算正问题已知磁路中的量，求解磁路源已知磁路中的量，求解磁路源的问题的问题 给定磁通量，计算所需的励磁磁动势（励磁给定磁通量，计算所需的励磁磁动势（励磁电流）电流）磁路计算逆问题磁路计算逆问题已知磁路的源（磁动势），求已知磁路的源（磁动势），求解磁路中的量的问题解磁路中的量的问题 给定励磁磁势，计算磁路内的磁通量给定励磁磁势，计算磁路内的磁通量第第48页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT磁路计算正问题的步骤：磁路计算正问题的步骤：1）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段；）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段；2）计算各段磁路的有效截面积）计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度和平均长度lk；3）计算各段磁路的平均磁通密度）计算各段磁路的平均磁通密度Bk ，Bk=k/Ak；4）根据）根据Bk求出对应的求出对应的Hk；5）计算各段磁位降）计算各段磁位降Hklk，最后求出，最后求出 F= Hklk。磁路计算逆问题磁路计算逆问题因为磁路为非线性的，用试探法因为磁路为非线性的，用试探法。第第49页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT一、简单串联磁路一、简单串联磁路例例1-2 铁心由铸钢和空气隙构成，截面积铁心由铸钢和空气隙构成，截面积AFe=0.0009 m2，磁路平均长度磁路平均长度lFe=0.3m，气隙长度，气隙长度=510-4m，求该磁路求该磁路获得磁通量获得磁通量=0.0009Wb时所需的励磁磁动势。时所需的励磁磁动势。第第50页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT解：解：（1）将磁路分为铁心和气隙两个部分；将磁路分为铁心和气隙两个部分；0.967T0.967TT T4 410102 23.053.050.00090.0009ABTTABFeFe,10009. 00009. 02470109,/1077/104967. 0FeHmAmABH（5）计算各段内的磁位降，算出所需的励磁磁动势）计算各段内的磁位降，算出所需的励磁磁动势（2）计算每一段磁路的面积与长度；）计算每一段磁路的面积与长度；4105, 3 . 0,0009. 0llAAFeFe4 410102 23.053.05（3）计算每一段磁路的平均磁密；）计算每一段磁路的平均磁密；（4）计算每一段磁路的磁场强度，铁磁材料通过查基本）计算每一段磁路的磁场强度，铁磁材料通过查基本磁化曲线获得；磁化曲线获得；F=HFelFe+Hl=655A第第51页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT二、简单并联磁路二、简单并联磁路 例例1-3 1-3 铁心由铁心由DR530DR530硅钢片构成，铁心柱和铁轭截面积硅钢片构成，铁心柱和铁轭截面积A AFeFe=0.0004=0.0004mm2 2，磁路平均长度，磁路平均长度l lFeFe=0.05m0.05m，气隙长度，气隙长度1 1 =2 2=2.5=2.51010-3-3mm，励磁线圈匝数，励磁线圈匝数NN1 1=N=N2 2=1000=1000匝。匝。不计漏磁通，试求在气隙中产生磁通密度不计漏磁通，试求在气隙中产生磁通密度B B=1.211T=1.211T时，时，所需的励磁电流。所需的励磁电流。第第52页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT解：解：212122221122112iNiNHlHlHlHkkmll23105 . 42mlll22110153中间磁路长度：中间磁路长度：两边磁路长度：两边磁路长度：气隙磁位降：气隙磁位降：中间铁心磁位降：中间铁心磁位降：AABH4818105 . 2104211. 1222370TTAB533. 1104)25. 02(211. 1423AAlH75.87105 . 4105 .192233查磁化曲线：查磁化曲线：mAH/105 .1923第第53页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT总磁动势和励磁电流为：总磁动势和励磁电流为：两边铁心磁通密度和磁位降：两边铁心磁通密度和磁位降：TTABB766. 01042/10613. 02/4321查磁化曲线：查磁化曲线：mAHH/21521AAlHlH25.32101521522211AAlHlHHNi4938)25.3275.874818(21133第第54页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第四节第四节 交流磁路的特点交流磁路的特点 应从以下几个方面分析交流磁路的特点：应从以下几个方面分析交流磁路的特点：（1）损耗特点：涡流损耗和磁滞损耗；）损耗特点：涡流损耗和磁滞损耗；（2）感应电动势：磁通量随时间变化，在励磁线圈中产）感应电动势：磁通量随时间变化，在励磁线圈中产生生感应电动势；感应电动势；（3）波形畸变：）波形畸变：磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变波形畸变。第第55页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT第一章第一章 结束结束第第56页页/共共57页页电机学电机学 Electric machineryElectric machineryDepartment of Electrical Engineering, HFUTDepartment of Electrical Engineering, HFUT感谢您的观看。感谢您的观看。第第57页页/共共57页页