磁路基本定律、计算方法

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1、§1.5磁路基本定律、计算方法一、磁路分析二、电路分析三、磁路计算方法1、磁路欧姆定律=F/Rm=Fm---磁路磁阻;m---磁路磁导与电路对应一、磁路分析2、基尔霍夫第一定律穿入任一封闭面的磁通等于穿出该封闭面的磁通。(穿入任一封闭面的总磁通等于0)。=03、基尔霍夫第二定律在磁路中沿任何闭合磁路径上,磁动势的代数和等于磁压降的代数和。F=Hl二、电路分析交、直流电路分析欧姆定律:基尔霍夫定律:图12磁路电路图磁通Φ磁路电路磁动势F磁感应强度B磁阻电动势E电流I电流密度J电阻R表2磁路电路对比三、磁路与电路的差别磁路和电路的比拟仅是—种数学形式上的类似、而不是物理本质的相似。1

2、.电路中有电流I时,就有功率损耗I2R,而在直流磁路中,维持一定的磁通量时,铁心中没有功率损耗;2.在电路中可以认为电流全部在导线中流通,导线外没有电流;在磁路中,则没有绝对的磁绝缘体,除了铁心的磁通外,实际上总有一部分磁通散布在周围的空气中;3.电路中的电阻率在一定温度下是不变的,而磁路中铁心的磁导率却不是常值,是随铁心的饱和程度变化的;4.对线性电路,计算时可以用叠加原理,但对于铁心磁路,计算时不能应用叠加原理,因为铁心饱和时磁路为非线性。1、铁心磁路计算串联磁路:第一类:已知F(电机变压器设计中的磁路计算通常属第一类问题)a、将磁路分段原则:同一段上、A、相同。三、磁路计算方法

3、图中分铁心和气隙两段.图14铁心磁路b、求各段BBK=K/AKc、确定HKA、非铁磁材料K=0HK=BK/0B、铁磁材料查磁化曲线,由BKHKd、求代数和F=HKlK=FK=iN第二类:已知F试探(迭代)法并联磁路:与串联磁路计算相同,第一类问题顺序求解,第二类问题采用试探(迭代)法。图中分四段.图15并联磁路第一类:已知Fa、将磁路分段原则:同一段上、A、相同。b、根据基尔霍夫第一、二定律列写节点方程和回路方程并求解c、分段逐一求BBK=K/AKd、确定HKA、非铁磁材料K=0HK=BK/0B、铁磁材料查磁化曲线,由BKHKe、求代数和F=HKlK=

4、FK=iN[例1]有一闭合铁心磁路,铁心的截面积,磁路的平均长度L=0.3m,铁心的磁导率,套装在铁心上的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时,所需的励磁磁动势和励磁电流。解用安培环路定律来求解。磁场强度磁动势励磁电流[例2]若在例l磁路中,开一个长度的气隙,问铁心中激励1T的磁通密度时,所需的励磁磁动势为多少?已知铁心截面积。考虑气隙磁场边缘效应,计算气隙有效面积时通常在长、宽方向增加δ值。解用磁路的基尔霍夫第二定律来求解。铁心内的磁场强度:气隙磁场强度:铁心磁位降:气隙磁位降:励磁磁动势:2、交流磁路的特点交流磁路中,激磁电流是交流,因此磁路中的磁动势及其所激励的磁通均随时

5、间而交变,但每一瞬时仍和直流磁路一样,遵循磁路的基本定律。就瞬时值而言,通常情况下,可以使用相同的基本磁化曲线。交变磁通除了会引起铁心损耗之外,还有以下两个效应:(1)磁通量随时间交变,必然会在激磁线圈内产生感应电动势;(2)磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形的畸变。有关交流磁路和铁心线圈的计算,将在变压器一章内作进一步的说明。§1.7电机的冷却与防护一、冷却介质气冷(空气、氢气)、液冷(水、油)、混合冷二、冷却方式间接—空气冷却(冷却介质只与铁心、绕组、机壳外表面接触)直接--氢气、水(进入发热体内部)三、机壳防护开启式、防护式

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