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《new电气 绪论 第一章 磁路》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电机学任课教师:梁芬Tel:159387747511学时安排教学大纲要求60学时,其中讲课50学时、实验10学时。2考核方法每次实验包括动手做实验表现及实验报告打分,旷课或表现极差记0分;平时成绩包括作业和考勤,各占50%;严重抄袭或不交作业,作业成绩为0;考勤每人满分100分,迟到早退一次扣5分,旷课一次扣10分。总成绩=考试成绩×70%+实验成绩×15%+平时成绩×15%3电机定义:电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。绪论一、电机在国民经济中的作用电机变压器直流电机直流发电机直流电动机交流电机控制电机同步电机同步发电机同步电动机异步电机异步发电机异步
2、电动机电机的分类4①电机的分析步骤a、电机内部物理情况分析—物理模型b、导出电机的运动方程—数学模型c、求解运动方程d、结果分析,解决实际问题。二、电机的分析方法5②运动方程的导出方法在建立运动方程时,常作出一些简化的假定,以忽略一些次要因素。本书中主要介绍主磁通-漏磁通法建立方程:利用电磁感应定律和基尔霍夫定律—绕组电压方程;利用电磁力定律和牛顿第二定律—转矩方程③求解运动方程常用理论和方法归算法、等效电路、相量图等6三、本课程的任务四、学习方法建议(P9)7五、基本物理概念磁场电流在任一导体中流通,则在该导体周围将有磁场产生,也称电磁场。磁力线用磁力线的疏密形象
3、地表示磁场强弱和方向。8右手螺旋法则--判断电流方向9右手螺旋法则---判断磁场方向10判断运动导体中产生的电动势方向右手定则---电动势方向11判断载流导体中所受电磁力方向左手定则12磁链假定每个线匝所链过磁通相同φ,线圈总匝数为N时,则线圈磁链ψ=Nφ电磁感应定律13设该线圈中的磁链ψ=Nφ发生变化,则在该线圈中将有一感生电动势产生正方向规定电动势与电流正方向一致电流与磁通正向符合右手螺旋定则+--+U列出电压方程(忽略线圈电阻):141.1磁路的基本定律1.2常用的铁磁材料及其特性1.3磁路的计算第一章磁路15磁通:通过某一截面的磁力线数主磁通、漏磁通磁路:磁
4、通流过的路径电机常见的两种磁路:直流磁路交流磁路§1.1磁路基本定律一、磁路的概念16磁通密度B在磁场中垂直通过每单位面积的磁力线根数,叫做磁通密度描述磁场强弱的物理量,单位:T(特斯拉)磁场强度HH=B/μ磁路单位长度上的磁位降,单位A/m磁介质的磁导率17安培环路定律磁路的欧姆定律磁路的基尔霍夫第一定律磁路的基尔霍夫第二定律二、磁路基本定律18安培环路定律沿着任何一条闭合回线L,磁场强度H的线积分值,恰好等于该闭合回线所包围的总电流值∑i(代数和)方向:若电流与环行方向符合右手螺旋,i取正,否则取负.19若沿着回线L,磁场强度H的方向总在切线方向,其大小处处相等
5、,且闭合回线所包围的总电流是由通有电流i的N匝线圈所提供,安培定律可表示为:磁动势F=Ni称为作用在该闭合回线上的磁动势.磁位降HL称为该段磁路上的磁位降安培环路定律2021磁路的欧姆定律定律背景:对某单一材料组成的一段磁路,中心线长度l;截面A,磁导率μ,不计漏磁通,并认为各截面上的磁通密度B为均匀,并且垂直于各截面,H也处处相等。lΦA磁导磁阻22磁路的基尔霍夫第一定律叙述:进入任一闭合面的总磁通量恒等于穿出该闭合面的总磁通量(磁通连续性)举例:23磁路的基尔霍夫第二定律叙述:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。举例:气隙(安培环路定律的推广)
6、24磁路与电路的不同损耗△电路上的电阻有损耗;▲直流磁路没有损耗;交流磁路有损耗.非线性问题△电阻随温度变化而变化,当温度一定时,电阻为常值;▲空气磁导率是常值,空气磁路的磁阻是常值;▲铁磁材料磁导率随磁通密度变化而变化,电机工作时,磁通密度一般情况下是变化的,因此铁磁材料的磁路是非线性的。25铁磁材料的磁化分类:铁、镍、钴及其合金。磁化:铁磁材料在外磁场中,能产生很强的磁性,此现象称为铁磁材料的磁化。应用:铁磁材料广泛用于电机和变压器铁心中.§1.2常用的铁磁材料及其特性26磁化过程将铁磁物质放人磁场,在外磁场的作用下,磁畴的轴线将趋于一致,由此形成一个附加磁场.
7、叠加在外磁场上,使合成磁场大为增强,即磁阻很小.μFe=(2000~6000)μ0(铁磁材料磁导率很大)。27磁化曲线和磁滞回线磁化曲线:B=f(H),描述铁磁材料的特性空气的磁化曲线HB28起始磁化曲线Oa:初始阶段ab:快速增加阶段bc:饱和或半饱和阶段cd:严重饱和或过饱和阶段膝点饱和非铁磁材料:直线关系铁磁材料:非线性关系29磁滞回线磁滞回线:若将铁磁材料进行周期性磁化,B和H之间的变化关系磁滞:逐渐减小磁场强度H,B值将沿曲线ab下降。当H=0时,B值并不等于零,而等于Br,称为剩磁.矫顽力:要使B值减小到零,必须加上相应的反向外磁场,此反向磁场强度称