下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第6章章 磁路与铁心线圈电路磁路与铁心线圈电路6.2 6.2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能6.5 6.5 变压器变压器变压器变压器6.6 6.6 电磁铁电磁铁电磁铁电磁铁 6.1 6.1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量磁场的基本物理量磁场的基本物理量6.3 6.3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律磁路及其基本定律磁路及其基本定律6.4 6.4 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义;绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义;绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义;绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义;3.3.掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用;掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用;掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用;掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用;4 4.了解三相电压的变换方法;了解三相电压的变换方法;了解三相电压的变换方法;了解三相电压的变换方法;本章要求:本章要求:第第6章章 磁路与铁心线圈电路磁路与铁心线圈电路5.5.了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识。
了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识1.1.理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁心线圈电路;心线圈电路;心线圈电路;心线圈电路;下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法1.磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的大小的大小的大小的大小:磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的方向的方向的方向的方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
与电流的方向之间符合右手螺旋定则与电流的方向之间符合右手螺旋定则磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的单位的单位的单位的单位:特斯拉特斯拉特斯拉特斯拉(T T),1 1 1 1T=1Wb/mT=1Wb/m2 2 均匀磁场均匀磁场均匀磁场均匀磁场:各点磁感应强度大小相等,方向相同的各点磁感应强度大小相等,方向相同的各点磁感应强度大小相等,方向相同的各点磁感应强度大小相等,方向相同的 磁场,也称磁场,也称磁场,也称磁场,也称匀强磁场匀强磁场匀强磁场匀强磁场6.1.1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.磁通磁通磁通磁通磁通磁通 :穿过垂直于穿过垂直于穿过垂直于穿过垂直于B B方向的面积方向的面积方向的面积方向的面积S S中的磁力线总数中的磁力线总数中的磁力线总数中的磁力线总数说明说明说明说明:如果不是均匀如果不是均匀如果不是均匀如果不是均匀磁场,则取磁场,则取磁场,则取磁场,则取B B的平均值的平均值的平均值的平均值在在在在均匀磁场中均匀磁场中均匀磁场中均匀磁场中 =B S =B S 或或或或 B=B=/S S 磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B在数值上可以看成为与磁场方向垂直在数值上可以看成为与磁场方向垂直在数值上可以看成为与磁场方向垂直在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通,故又称故又称故又称故又称磁通密度磁通密度磁通密度磁通密度。
磁通磁通磁通磁通 的单位的单位的单位的单位:韦韦韦韦 伯伯伯伯(WbWb)1Wb=1V 1Wb=1Vs s3.磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度HH :介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度 B B 与介质与介质与介质与介质 磁导率磁导率磁导率磁导率 之比磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度HH的单位的单位的单位的单位 :安培安培安培安培/米(米(米(米(A/mA/m)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负作为正、反之为负作为正、反之为负作为正、反之为负式中:式中:式中:式中:是磁场强度矢量沿任意闭合是磁场强度矢量沿任意闭合是磁场强度矢量沿任意闭合是磁场强度矢量沿任意闭合 线线线线(常取磁通作为闭合回线常取磁通作为闭合回线常取磁通作为闭合回线常取磁通作为闭合回线)的线积分;的线积分;的线积分;的线积分;I I I I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律电流正负的规定电流正负的规定电流正负的规定电流正负的规定:安培环路定律(全电流定律)安培环路定律(全电流定律)安培环路定律(全电流定律)安培环路定律(全电流定律)I I1 1HHI I2 2安培环路定律将安培环路定律将安培环路定律将安培环路定律将电流与磁场强度联系起来电流与磁场强度联系起来电流与磁场强度联系起来电流与磁场强度联系起来在在在在均匀磁场中均匀磁场中均匀磁场中均匀磁场中 Hl=IN Hl=IN 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 例例例例:环形线圈如图,其中媒质是均匀的,环形线圈如图,其中媒质是均匀的,环形线圈如图,其中媒质是均匀的,环形线圈如图,其中媒质是均匀的,试计算试计算试计算试计算 线线线线 圈内部各点的磁场强度圈内部各点的磁场强度圈内部各点的磁场强度圈内部各点的磁场强度解解解解:取磁通作为闭合回线,以取磁通作为闭合回线,以取磁通作为闭合回线,以取磁通作为闭合回线,以 其其其其方向作为回线的围绕方向,则有:方向作为回线的围绕方向,则有:方向作为回线的围绕方向,则有:方向作为回线的围绕方向,则有:S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页线圈匝数与电流的乘积线圈匝数与电流的乘积线圈匝数与电流的乘积线圈匝数与电流的乘积NINI ,称为,称为,称为,称为磁通势磁通势磁通势磁通势,用字母,用字母,用字母,用字母 F F 表示,则有表示,则有表示,则有表示,则有 F=NIF=NI 磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安 培培培培。
式中:式中:式中:式中:N N 线圈匝数;线圈匝数;线圈匝数;线圈匝数;l lx x=2 2 x x是是是是半径为半径为半径为半径为x x的圆周长;的圆周长;的圆周长;的圆周长;HHx x 半径半径半径半径x x处的磁场强度;处的磁场强度;处的磁场强度;处的磁场强度;NI NI 为线圈匝数与电流的乘积为线圈匝数与电流的乘积为线圈匝数与电流的乘积为线圈匝数与电流的乘积故得:故得:故得:故得:S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页真空的磁导率为常数,用真空的磁导率为常数,用真空的磁导率为常数,用真空的磁导率为常数,用 0 0表示,有:表示,有:表示,有:表示,有:4.磁导率磁导率磁导率磁导率磁导率磁导率 :表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质 的导磁能力的导磁能力的导磁能力的导磁能力相对磁导率相对磁导率相对磁导率相对磁导率 r r:任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率 和真空的磁导率和真空的磁导率和真空的磁导率和真空的磁导率 0 0的比值的比值的比值的比值。
磁导率磁导率磁导率磁导率 的单位:的单位:的单位:的单位:亨亨亨亨/米(米(米(米(H/mH/m)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 例:例:例:例:环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均匀的,磁导率为匀的,磁导率为匀的,磁导率为匀的,磁导率为 ,试计算线圈内试计算线圈内试计算线圈内试计算线圈内部各点的磁感应强度部各点的磁感应强度部各点的磁感应强度部各点的磁感应强度解:解:解:解:半径为半径为半径为半径为x x处各点的磁场强度为处各点的磁场强度为处各点的磁场强度为处各点的磁场强度为故相应点磁感应强度为故相应点磁感应强度为故相应点磁感应强度为故相应点磁感应强度为S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝 由上例可见由上例可见由上例可见由上例可见,磁场内某点的磁场强度磁场内某点的磁场强度磁场内某点的磁场强度磁场内某点的磁场强度 H H 只与电流只与电流只与电流只与电流大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关,与磁大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关,与磁大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关,与磁大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关,与磁场媒质的磁性场媒质的磁性场媒质的磁性场媒质的磁性()无关;无关;无关;无关;而磁感应强度而磁感应强度而磁感应强度而磁感应强度 B B 与磁场媒与磁场媒与磁场媒与磁场媒质的磁性有关。
质的磁性有关质的磁性有关质的磁性有关下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页物质的磁性物质的磁性1.1.非磁性物质非磁性物质非磁性物质非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性非磁性材料的磁导率都是常数,有:非磁性材料的磁导率都是常数,有:非磁性材料的磁导率都是常数,有:非磁性材料的磁导率都是常数,有:所以磁通所以磁通所以磁通所以磁通 与产生此磁通的电流与产生此磁通的电流与产生此磁通的电流与产生此磁通的电流 I I 成正比,呈成正比,呈成正比,呈成正比,呈线性关系线性关系线性关系线性关系当磁场媒质是非磁性材料时,有:当磁场媒质是非磁性材料时,有:当磁场媒质是非磁性材料时,有:当磁场媒质是非磁性材料时,有:即即即即 B B与与与与 H H 成正比,呈线性关系成正比,呈线性关系。
成正比,呈线性关系成正比,呈线性关系由于由于由于由于O OHHB B 0 0 r r 1 1B B=0 0 H H()(I I)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,显示磁性,称这些小区域为磁畴显示磁性,称这些小区域为磁畴显示磁性,称这些小区域为磁畴显示磁性,称这些小区域为磁畴在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁化。
即磁化即磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化磁磁磁磁畴畴畴畴外外外外磁磁磁磁场场场场 在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性磁磁磁磁畴畴畴畴下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.1.2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能1.高导磁性高导磁性 磁性材料的磁导率通常都很高,即磁性材料的磁导率通常都很高,即磁性材料的磁导率通常都很高,即磁性材料的磁导率通常都很高,即 r r 1 1(如坡如坡如坡如坡莫合金,其莫合金,其莫合金,其莫合金,其 r r 可达可达可达可达 2 2 10105 5)磁性材料磁性材料磁性材料磁性材料能被强烈的磁化,能被强烈的磁化,能被强烈的磁化,能被强烈的磁化,具有很高的导磁性具有很高的导磁性具有很高的导磁性具有很高的导磁性能。
能磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心放有铁心放有铁心放有铁心磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心在这种放有铁心在这种放有铁心在这种放有铁心在这种具有铁心的线圈中通入不太大具有铁心的线圈中通入不太大具有铁心的线圈中通入不太大具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强度。
度下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强外磁场的增强而无限的增强外磁场的增强而无限的增强外磁场的增强而无限的增强2.磁饱和性磁饱和性B BJ J 磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场 的磁感应强度曲线;的磁感应强度曲线;的磁感应强度曲线;的磁感应强度曲线;B B0 0 磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的 磁感应强度直线;磁感应强度直线;磁感应强度直线;磁感应强度直线;B B B BJ J曲线和曲线和曲线和曲线和B B0 0直线的纵坐标相直线的纵坐标相直线的纵坐标相直线的纵坐标相 加即磁场的加即磁场的加即磁场的加即磁场的 B B-HH 磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。
当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强当外磁场增大到一定程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值某一定值某一定值某一定值下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 B B-HH 磁化曲线的特征:磁化曲线的特征:磁化曲线的特征:磁化曲线的特征:O Oa a段:段:段:段:B B 与与与与HH几乎成正比地增加;几乎成正比地增加;几乎成正比地增加;几乎成正比地增加;abab段:段:段:段:B B 的增加缓慢下来;的增加缓慢下来;的增加缓慢下来;的增加缓慢下来;b b点以后:点以后:点以后:点以后:B B增加很少,达到饱和增加很少,达到饱和增加很少,达到饱和增加很少,达到饱和O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b 有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,B B 与与与与 HH不成不成不成不成正比,磁性物质的磁导率正比,磁性物质的磁导率正比,磁性物质的磁导率正比,磁性物质的磁导率 不是常不是常不是常不是常数,随数,随数,随数,随HH而变。
而变有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,有磁性物质存在时,与与与与 I I 不成不成不成不成正比磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极为重要,其为非线性曲线,算上极为重要,其为非线性曲线,算上极为重要,其为非线性曲线,算上极为重要,其为非线性曲线,实际中通过实验得出实际中通过实验得出实际中通过实验得出实际中通过实验得出O OHHB,B,B B 磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线B B和和和和 与与与与HH的关系的关系的关系的关系下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.磁滞性磁滞性 磁性材料在交变磁场中反复磁化,其磁性材料在交变磁场中反复磁化,其磁性材料在交变磁场中反复磁化,其磁性材料在交变磁场中反复磁化,其B B-HH关系曲线关系曲线关系曲线关系曲线是一条回形闭合曲线,称为是一条回形闭合曲线,称为是一条回形闭合曲线,称为是一条回形闭合曲线,称为磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞性:磁滞性:磁滞性:磁滞性:磁性材料中磁性材料中磁性材料中磁性材料中磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的变化总是滞后于的变化总是滞后于的变化总是滞后于的变化总是滞后于 外磁场变化的性质。
外磁场变化的性质外磁场变化的性质外磁场变化的性质磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞回线O OHHB BB Br rHHc c剩磁感应强度剩磁感应强度剩磁感应强度剩磁感应强度B Br r(剩磁剩磁剩磁剩磁):当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零(HH=0)=0)时,铁心中的磁感应强度时,铁心中的磁感应强度时,铁心中的磁感应强度时,铁心中的磁感应强度矫顽磁力矫顽磁力矫顽磁力矫顽磁力HHc c:使使使使 B B=0=0 所需的所需的所需的所需的 H H 值磁性物质不同,其磁滞回线磁性物质不同,其磁滞回线磁性物质不同,其磁滞回线磁性物质不同,其磁滞回线和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线a a 铸铁铸铁铸铁铸铁 b b 铸钢铸钢铸钢铸钢 c c 硅钢硅钢硅钢硅钢片片片片O O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 10103 3HH/(A/m)/(A/m)HH/(A/m)/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10103 3B B/T/T1.81.81.61.61.41.41.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2a ab ba ab bc cc c下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型:按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型:按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型:按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型:(1)(1)软磁材料软磁材料软磁材料软磁材料 具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄。
具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄一般用一般用一般用一般用来制造电机、电器及变压器等的铁心常用的有铸来制造电机、电器及变压器等的铁心常用的有铸来制造电机、电器及变压器等的铁心常用的有铸来制造电机、电器及变压器等的铁心常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等2)(2)永磁材料永磁材料永磁材料永磁材料 具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽一般用一般用一般用一般用来制造永久磁铁常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等来制造永久磁铁常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等来制造永久磁铁常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等来制造永久磁铁常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等3)(3)矩磁材料矩磁材料矩磁材料矩磁材料 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁,磁滞回线具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁,磁滞回线具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁,磁滞回线具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁,磁滞回线接近矩形,稳定性良好接近矩形,稳定性良好。
接近矩形,稳定性良好接近矩形,稳定性良好在计算机和控制系统中用在计算机和控制系统中用在计算机和控制系统中用在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件常用的有镁锰作记忆元件、开关元件和逻辑元件常用的有镁锰作记忆元件、开关元件和逻辑元件常用的有镁锰作记忆元件、开关元件和逻辑元件常用的有镁锰铁氧体等铁氧体等铁氧体等铁氧体等下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.1.3 磁路的分析方法磁路的分析方法1.磁路的概念磁路的概念 在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心铁心的磁导率比周围空气或其它成一定形状的铁心铁心的磁导率比周围空气或其它成一定形状的铁心铁心的磁导率比周围空气或其它成一定形状的铁心铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多,物质的磁导率高的多,物质的磁导率高的多,物质的磁导率高的多,磁通的绝大部分经过铁心形成磁通的绝大部分经过铁心形成磁通的绝大部分经过铁心形成磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路。
闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路NIfNSS直流电机的磁路直流电机的磁路直流电机的磁路直流电机的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律 环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均环形线圈如图,其中媒质是均 匀的,磁导率匀的,磁导率匀的,磁导率匀的,磁导率为为为为 ,试计算线圈内部试计算线圈内部试计算线圈内部试计算线圈内部 的磁通的磁通的磁通的磁通 解:解:解:解:根据安培环路定律,有根据安培环路定律,有根据安培环路定律,有根据安培环路定律,有设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为 l l,则有,则有,则有,则有1.1.引例引例引例引例S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页式中:式中:式中:式中:F=NIF=NI 为磁通势,由其产生磁通;为磁通势,由其产生磁通;为磁通势,由其产生磁通;为磁通势,由其产生磁通;R Rmm 称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用;称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用;称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用;称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用;l l 为磁路的平均长度;为磁路的平均长度;为磁路的平均长度;为磁路的平均长度;S S 为磁路的截面积。
为磁路的截面积为磁路的截面积为磁路的截面积2.2.磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为 ,磁通势为磁通势为磁通势为磁通势为F F ,磁阻为,磁阻为,磁阻为,磁阻为R Rmm,则,则,则,则即有:即有:即有:即有:此即此即此即此即磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.磁路与电路的比较磁路与电路的比较磁路与电路的比较磁路与电路的比较 磁路磁路磁路磁路磁通势磁通势磁通势磁通势F F磁通磁通磁通磁通 磁阻磁阻磁阻磁阻电路电路电路电路电动势电动势电动势电动势 E E电流密度电流密度电流密度电流密度 J J 电阻电阻电阻电阻磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B电流电流电流电流 I I N NI I+_ _E EI IR R下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.磁路分析的特点磁路分析的特点磁路分析的特点磁路分析的特点(1)(1)在处理电路时不涉及电场问题,在处理磁路时离在处理电路时不涉及电场问题,在处理磁路时离在处理电路时不涉及电场问题,在处理磁路时离在处理电路时不涉及电场问题,在处理磁路时离不开磁场的概念;不开磁场的概念;不开磁场的概念;不开磁场的概念;(2)(2)在处理电路时一般可以不考虑漏电流,在处理磁在处理电路时一般可以不考虑漏电流,在处理磁在处理电路时一般可以不考虑漏电流,在处理磁在处理电路时一般可以不考虑漏电流,在处理磁路时一般都要考虑漏磁通;路时一般都要考虑漏磁通;路时一般都要考虑漏磁通;路时一般都要考虑漏磁通;(3)(3)磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似。
磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似磁路欧姆定律和电路欧姆定律只是在形式上相似由于由于由于由于 不是常数,其随励磁电流而变,磁路欧姆定律不是常数,其随励磁电流而变,磁路欧姆定律不是常数,其随励磁电流而变,磁路欧姆定律不是常数,其随励磁电流而变,磁路欧姆定律不能直接用来计算,只能用于定性分析;不能直接用来计算,只能用于定性分析;不能直接用来计算,只能用于定性分析;不能直接用来计算,只能用于定性分析;(4)(4)在电路中,当在电路中,当在电路中,当在电路中,当 E E=0=0时,时,时,时,I I=0=0;但在磁路中,由于有;但在磁路中,由于有;但在磁路中,由于有;但在磁路中,由于有剩磁,当剩磁,当剩磁,当剩磁,当 F F=0=0 时,时,时,时,不为零不为零不为零不为零;下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.磁路的分析计算磁路的分析计算主要任务主要任务主要任务主要任务:预先选定磁性材料中的磁通预先选定磁性材料中的磁通预先选定磁性材料中的磁通预先选定磁性材料中的磁通 (或磁感应或磁感应或磁感应或磁感应强度强度强度强度),按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和材料,按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和材料,按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和材料,按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和材料,求产生预定的磁通所需要的磁通势求产生预定的磁通所需要的磁通势求产生预定的磁通所需要的磁通势求产生预定的磁通所需要的磁通势F=NIF=NI ,确定线确定线确定线确定线圈匝数和励磁电流。
圈匝数和励磁电流圈匝数和励磁电流圈匝数和励磁电流基本公式基本公式基本公式基本公式:设磁路由不同材料或不同长度和截面积的设磁路由不同材料或不同长度和截面积的设磁路由不同材料或不同长度和截面积的设磁路由不同材料或不同长度和截面积的 n n 段组段组段组段组成,则基本公式为:成,则基本公式为:成,则基本公式为:成,则基本公式为:即即即即下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页基本步骤基本步骤基本步骤基本步骤:(由磁通(由磁通(由磁通(由磁通 求磁通势求磁通势求磁通势求磁通势F=NIF=NI )(1)(1)求各段磁感应强度求各段磁感应强度求各段磁感应强度求各段磁感应强度 B Bi i 各段磁路截面积不同,通过同一磁通各段磁路截面积不同,通过同一磁通各段磁路截面积不同,通过同一磁通各段磁路截面积不同,通过同一磁通 ,故有:,故有:,故有:,故有:(2)(2)求各段磁场强度求各段磁场强度求各段磁场强度求各段磁场强度 H Hi i 根据各段磁路材料的磁化曲线根据各段磁路材料的磁化曲线根据各段磁路材料的磁化曲线根据各段磁路材料的磁化曲线 B Bi i=f=f(HHi i),),求求求求B B1 1,B B2 2 ,相对应的相对应的相对应的相对应的 HH1 1,HH2 2 ,。
3)(3)计算各段磁路的磁压降计算各段磁路的磁压降计算各段磁路的磁压降计算各段磁路的磁压降 (HHi i l li i )(4)(4)根据下式求出磁通势(根据下式求出磁通势(根据下式求出磁通势(根据下式求出磁通势(NINI )下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例1:1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为一个具有闭合的均匀的铁心线圈,其匝数为300300,铁心中的磁感应强度为铁心中的磁感应强度为铁心中的磁感应强度为铁心中的磁感应强度为 0.9T 0.9T,磁路的平均长度为,磁路的平均长度为,磁路的平均长度为,磁路的平均长度为 45cm 45cm,试求:,试求:,试求:,试求:(1)(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电铁心材料为铸铁时线圈中的电铁心材料为铸铁时线圈中的电铁心材料为铸铁时线圈中的电 流流流流;(2);(2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流铁心材料为硅钢片时线圈中的电流铁心材料为硅钢片时线圈中的电流铁心材料为硅钢片时线圈中的电流解:解:解:解:(1 1)查铸铁材料的磁化曲线,)查铸铁材料的磁化曲线,)查铸铁材料的磁化曲线,)查铸铁材料的磁化曲线,当当当当 B B=0.9 T=0.9 T 时,时,时,时,(2)(2)查硅钢片材料的磁化曲线,查硅钢片材料的磁化曲线,查硅钢片材料的磁化曲线,查硅钢片材料的磁化曲线,当当当当 B B=0.9 T=0.9 T 时,时,时,时,磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度 HH=9000 A/m=9000 A/m,则,则,则,则磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度 H H=260 A/m=260 A/m,则,则,则,则结论:结论:结论:结论:如果要得到相等的磁感应强度,采用磁导率如果要得到相等的磁感应强度,采用磁导率如果要得到相等的磁感应强度,采用磁导率如果要得到相等的磁感应强度,采用磁导率高的铁心材料,可以降低线圈电流,减少用铜量。
高的铁心材料,可以降低线圈电流,减少用铜量高的铁心材料,可以降低线圈电流,减少用铜量高的铁心材料,可以降低线圈电流,减少用铜量下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 如线圈中通有同样大小的电流如线圈中通有同样大小的电流如线圈中通有同样大小的电流如线圈中通有同样大小的电流0.39A0.39A,则铁心中的磁场强度是相等的,都是则铁心中的磁场强度是相等的,都是则铁心中的磁场强度是相等的,都是则铁心中的磁场强度是相等的,都是260 A/m260 A/m查磁化曲线可得,查磁化曲线可得,查磁化曲线可得,查磁化曲线可得,在例在例在例在例1(1)1(1),(2)(2)两种情况下,如线圈中通有同样两种情况下,如线圈中通有同样两种情况下,如线圈中通有同样两种情况下,如线圈中通有同样大小的电流大小的电流大小的电流大小的电流0.39A0.39A,要得到相同的磁通,要得到相同的磁通,要得到相同的磁通,要得到相同的磁通 ,铸铁材,铸铁材,铸铁材,铸铁材料铁心的截面积和料铁心的截面积和料铁心的截面积和料铁心的截面积和硅钢片材料铁心硅钢片材料铁心硅钢片材料铁心硅钢片材料铁心的截面积,哪的截面积,哪的截面积,哪的截面积,哪一个比较小?一个比较小?一个比较小?一个比较小?【分析【分析【分析【分析】B B硅钢硅钢硅钢硅钢是是是是B B铸铁铸铁铸铁铸铁的的的的1717倍。
倍因因因因 =BSBS,如要得到相同的磁通,如要得到相同的磁通,如要得到相同的磁通,如要得到相同的磁通 ,则铸铁铁,则铸铁铁,则铸铁铁,则铸铁铁心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的1717倍B B铸铁铸铁铸铁铸铁 =0.05T=0.05T、B B硅钢硅钢硅钢硅钢 =0.9T,=0.9T,结论:结论:结论:结论:如果线圈中通有同样大小的励磁电流,要如果线圈中通有同样大小的励磁电流,要如果线圈中通有同样大小的励磁电流,要如果线圈中通有同样大小的励磁电流,要得到相等的磁通,采用磁导率高的铁心材料,可得到相等的磁通,采用磁导率高的铁心材料,可得到相等的磁通,采用磁导率高的铁心材料,可得到相等的磁通,采用磁导率高的铁心材料,可使铁心的用铁量大为降低使铁心的用铁量大为降低使铁心的用铁量大为降低使铁心的用铁量大为降低下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 查铸钢的磁化曲线,查铸钢的磁化曲线,查铸钢的磁化曲线,查铸钢的磁化曲线,B B=0.9 T=0.9 T 时,磁场强度时,磁场强度时,磁场强度时,磁场强度 HH1 1=500 A/m=500 A/m例例例例2:2:有一环形铁心线圈,其内径为有一环形铁心线圈,其内径为有一环形铁心线圈,其内径为有一环形铁心线圈,其内径为10cm10cm,外径为,外径为,外径为,外径为 5cm 5cm,铁心材料为铸钢。
磁路中含有一空气隙,铁心材料为铸钢磁路中含有一空气隙,铁心材料为铸钢磁路中含有一空气隙,铁心材料为铸钢磁路中含有一空气隙,其长度等于其长度等于其长度等于其长度等于 0.2cm 0.2cm设线圈中通有设线圈中通有设线圈中通有设线圈中通有 1A 1A 的电流,的电流,的电流,的电流,如要得到如要得到如要得到如要得到 0.9T 0.9T 的磁感应强度,试求线圈匝数的磁感应强度,试求线圈匝数的磁感应强度,试求线圈匝数的磁感应强度,试求线圈匝数解解解解:空气隙的磁场强度空气隙的磁场强度空气隙的磁场强度空气隙的磁场强度铸钢铁心的磁场强度,铸钢铁心的磁场强度,铸钢铁心的磁场强度,铸钢铁心的磁场强度,铁心的平均长度铁心的平均长度铁心的平均长度铁心的平均长度磁路的平均总长度为磁路的平均总长度为磁路的平均总长度为磁路的平均总长度为下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 对各段有对各段有对各段有对各段有 总磁通势为总磁通势为总磁通势为总磁通势为 线圈匝数为线圈匝数为线圈匝数为线圈匝数为 磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,磁通势磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,磁通势磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,磁通势磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,磁通势几乎都降在空气隙上面。
几乎都降在空气隙上面几乎都降在空气隙上面几乎都降在空气隙上面结论:结论:结论:结论:当磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,当磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,当磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,当磁路中含有空气隙时,由于其磁阻较大,要得到相等的磁感应强度,必须增大励磁电流(设要得到相等的磁感应强度,必须增大励磁电流(设要得到相等的磁感应强度,必须增大励磁电流(设要得到相等的磁感应强度,必须增大励磁电流(设线圈匝数一定)线圈匝数一定)线圈匝数一定)线圈匝数一定)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.2 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路6.2.1 电磁关系电磁关系 +e e+e e +u uN Ni i(磁通势)(磁通势)主磁通主磁通主磁通主磁通 :通过铁心闭合的通过铁心闭合的通过铁心闭合的通过铁心闭合的磁通漏磁通漏磁通漏磁通漏磁通 :经过空气或其经过空气或其经过空气或其经过空气或其它非导磁媒质闭合的磁通它非导磁媒质闭合的磁通它非导磁媒质闭合的磁通它非导磁媒质闭合的磁通线圈线圈线圈线圈铁心铁心铁心铁心 i i,铁心线圈的漏磁电感铁心线圈的漏磁电感铁心线圈的漏磁电感铁心线圈的漏磁电感 与与与与i i不是线性关系。
不是线性关系不是线性关系不是线性关系下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.2.2 电压电流关系电压电流关系根据根据根据根据KVL:KVL:+e ee e u uN Ni i式中:式中:式中:式中:R R是线圈导线的电阻是线圈导线的电阻是线圈导线的电阻是线圈导线的电阻 L L 是漏磁电感是漏磁电感是漏磁电感是漏磁电感 当当当当 u u 是正弦电压时是正弦电压时是正弦电压时是正弦电压时,其它各电压、电流、电动势,其它各电压、电流、电动势,其它各电压、电流、电动势,其它各电压、电流、电动势可视作正弦量,则电压、电流关系的相量式为:可视作正弦量,则电压、电流关系的相量式为:可视作正弦量,则电压、电流关系的相量式为:可视作正弦量,则电压、电流关系的相量式为:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页设主磁通设主磁通设主磁通设主磁通 则则则则有效值有效值有效值有效值 由于线圈电阻由于线圈电阻由于线圈电阻由于线圈电阻 R R 和感抗和感抗和感抗和感抗X X (或漏磁通(或漏磁通(或漏磁通(或漏磁通 )较小,其)较小,其)较小,其)较小,其电压降也较小,与主磁电动势电压降也较小,与主磁电动势电压降也较小,与主磁电动势电压降也较小,与主磁电动势 E E 相比可忽略,故有相比可忽略,故有相比可忽略,故有相比可忽略,故有式中:式中:式中:式中:B Bmm是是是是铁心中磁感应强度的最大值,单位铁心中磁感应强度的最大值,单位铁心中磁感应强度的最大值,单位铁心中磁感应强度的最大值,单位TT;S S 是铁心截面积,单位是铁心截面积,单位是铁心截面积,单位是铁心截面积,单位mm2 2。
下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.2.3 功率损耗功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种1.1.铜损(铜损(铜损(铜损(P Pcucu)在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中,线圈电阻线圈电阻线圈电阻线圈电阻R R上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用 P Pcu cu 表示P Pcu cu=RIRI2 2式中:式中:式中:式中:R R是线圈的电阻;是线圈的电阻;是线圈的电阻;是线圈的电阻;I I 是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值2.2.铁损(铁损(铁损(铁损(P PFeFe)在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损,用功率损耗称铁损,用功率损耗称铁损,用功率损耗称铁损,用 P PFeFe 表示。
表示铁损由磁滞和涡流产生铁损由磁滞和涡流产生铁损由磁滞和涡流产生铁损由磁滞和涡流产生u ui i下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1 1)磁滞损耗()磁滞损耗()磁滞损耗()磁滞损耗(P Ph h)由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗(磁滞损耗(磁滞损耗(磁滞损耗(P Ph h)磁滞损耗的大小:磁滞损耗的大小:磁滞损耗的大小:磁滞损耗的大小:单位体积内的磁滞损耗正比与单位体积内的磁滞损耗正比与单位体积内的磁滞损耗正比与单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞回线的面积和磁场交变的频磁滞回线的面积和磁场交变的频磁滞回线的面积和磁场交变的频磁滞回线的面积和磁场交变的频率率率率 f fO OHHB B 磁滞损耗转化为热能,引起磁滞损耗转化为热能,引起磁滞损耗转化为热能,引起磁滞损耗转化为热能,引起铁心发热铁心发热铁心发热铁心发热减少磁滞损耗的措施:减少磁滞损耗的措施:减少磁滞损耗的措施:减少磁滞损耗的措施:选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。
变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心变压器和电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)涡流损耗(涡流损耗(涡流损耗(涡流损耗(P Pe e)涡流损耗涡流损耗涡流损耗涡流损耗:由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗涡流涡流涡流涡流:交变磁通在铁心内产生感交变磁通在铁心内产生感交变磁通在铁心内产生感交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流,称为涡流涡流应电动势和电流,称为涡流涡流应电动势和电流,称为涡流涡流应电动势和电流,称为涡流涡流在垂直于磁通的平面内环流在垂直于磁通的平面内环流在垂直于磁通的平面内环流在垂直于磁通的平面内环流涡流涡流涡流涡流损耗转化为热能,引起铁心发热损耗转化为热能,引起铁心发热损耗转化为热能,引起铁心发热损耗转化为热能,引起铁心发热。
减少涡流损耗措施:减少涡流损耗措施:减少涡流损耗措施:减少涡流损耗措施:提高铁心的电阻率铁心用彼此提高铁心的电阻率铁心用彼此提高铁心的电阻率铁心用彼此提高铁心的电阻率铁心用彼此绝缘的钢片叠成,把涡流限制在较绝缘的钢片叠成,把涡流限制在较绝缘的钢片叠成,把涡流限制在较绝缘的钢片叠成,把涡流限制在较小的截面内小的截面内小的截面内小的截面内铁心线圈交流电路的有功功率为:铁心线圈交流电路的有功功率为:铁心线圈交流电路的有功功率为:铁心线圈交流电路的有功功率为:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 先将实际铁心线圈的线圈电阻先将实际铁心线圈的线圈电阻先将实际铁心线圈的线圈电阻先将实际铁心线圈的线圈电阻R R、漏磁感抗、漏磁感抗、漏磁感抗、漏磁感抗X X 分分分分出,得到用理想铁心线圈表示的电路;出,得到用理想铁心线圈表示的电路;出,得到用理想铁心线圈表示的电路;出,得到用理想铁心线圈表示的电路;+u ui iR RX X +u uR Ru u 实际铁心线圈电路实际铁心线圈电路实际铁心线圈电路实际铁心线圈电路理想铁心线圈电路理想铁心线圈电路理想铁心线圈电路理想铁心线圈电路线圈电阻线圈电阻线圈电阻线圈电阻漏磁感抗漏磁感抗漏磁感抗漏磁感抗 +e ee e u ui i6.2.4 等效电路等效电路 用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈交流电路。
交流电路交流电路交流电路等效条件:等效条件:等效条件:等效条件:在同样电压作用下,功率、电流及各在同样电压作用下,功率、电流及各在同样电压作用下,功率、电流及各在同样电压作用下,功率、电流及各量之间的相位关系保持不变量之间的相位关系保持不变量之间的相位关系保持不变量之间的相位关系保持不变下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路 理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电阻阻阻阻R R0 0和感抗和感抗和感抗和感抗X X0 0串联的电路等效串联的电路等效串联的电路等效串联的电路等效u ui iR RX X +u uR Ru u X X0 0 R R0 0 式中:式中:式中:式中:P PFeFe为铁损,为铁损,为铁损,为铁损,Q QFeFe为铁心储放能量的无功功率为铁心储放能量的无功功率为铁心储放能量的无功功率为铁心储放能量的无功功率故有:故有:故有:故有:+e ee e u u理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路理想铁心线圈的等效电路 理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电理想铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电阻阻阻阻R R0 0和感抗和感抗和感抗和感抗X X0 0串联的电路等效。
其中:电阻串联的电路等效其中:电阻串联的电路等效其中:电阻串联的电路等效其中:电阻R R0 0是和铁是和铁是和铁是和铁心能量损耗心能量损耗心能量损耗心能量损耗(铁损铁损铁损铁损)相应的等。