第九章 磁路计算.ppt

《第九章 磁路计算.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章磁路分析与计算1．概述2．直流磁路方程3．交流磁路计算4．直流与交流电磁铁磁路计算的比较本章讲授内容§9-1概述一、漏磁阻与铁心磁阻任何实际电磁系统的磁路既有漏磁又有铁心磁阻，磁路计算的复杂性在于漏磁的分布性和铁心磁阻的非线性，两者密切联系又互相影响。1、联系：漏磁的分布性使铁心磁阻带有分布性，而铁心磁阻的非线性又使漏磁计算放到非线性环境中考虑。2、区别：漏磁与铁心磁阻哪个起主要作用，应视具体情况而定。（1）衔铁打开位置，主磁通较小，漏磁通占有相当比重。此时铁心磁阻处于次要地位。计算中若忽略漏磁，将导致较大的误差。（2）衔铁闭合时，与主磁通相比，漏磁通可忽略

2、不计，铁磁阻因磁路饱和、数值甚大，成为了主要考虑方面。§9-1概述（3）当漏磁阻与铁心磁阻相近，则以其中一种为主，另一种需先计算并得到数据后，再重新考虑后者，并在此基础上修正原来的数据，即作逐次逼近的计算。二、漏磁或铁心磁阻谁重要，还与电磁系统结构有关。1.对短行程的盘式电磁铁，即使衔铁在打开位置，漏磁的比重亦甚小；§9-1概述2、开口螺管式电磁铁在衔铁闭合的全部行程中，漏磁所占比重始终很大。因此，对具体的电磁系统应作具体分析。三、磁路计算方法：有“只计漏磁、只计铁心磁阻，以及二者均计入”三种。§9-1概述§9-2直流磁路方程一、直流磁路的特点二、漏磁通的计算方法

3、——漏磁分布图形法三、恒磁通势电磁铁四、直流磁路计算任务五、直流磁路的两种计算方法六、用漏磁系数法计算直流磁路的步骤一、直流磁路的特点：漏磁通与铁心磁阻均沿铁心长度分布。套于铁心柱上的励磁线圈产生的磁势同样沿铁心长度分布。以拍合式结构为例。虽然线圈磁势沿铁心长度的分布是均匀的，但两铁心柱(或铁心与磁轭)之间的磁压降却是随铁心柱的高度的增加而增大，这使得漏磁通和铁心磁阻的分布不均匀，出现“漏磁通的分布是上密下疏，铁心磁阻的分布是上疏下密”。§9-2直流磁路方程这种复杂的分布规律和磁导体性质的非线性，使得磁路是一种具有分布性和非线性的路，求解格外困难，一般用近似法求解

4、。§9-2直流磁路方程二、漏磁通的计算方法——漏磁分布图形法。对图9-1所示的拍合式电磁系统，分析磁位分布情况。§9-2直流磁路方程为作图方便，先不考虑导磁体和非工作气隙的磁阻，假定整个线圈磁势IN全部降落在工作气隙δ1和结构气隙δ2上以铁心柱底部(y=0）作为磁位参考点，磁势沿铁心柱长度的分布(IN)y、磁路上的磁压降Ucy以及任意一点对参考点的磁位(即对磁轭的磁压降)Umy的分布图见图9-1b。§9-2直流磁路方程由图可见，套着线圈的铁心柱与其对面的磁轭之间存在磁位差，故其间必定有漏磁通。实验表明，漏磁通的分布是上密下疏，而且除端部与底部外，大都与底铁平行，因

5、此可以认为漏磁通平行地分布于铁心柱与磁轭之间。§9-2直流磁路方程三、恒磁通势的电磁铁有直流电磁铁（并励和串联）、交流并联电磁铁１、有并联线圈的直流电磁铁，线圈电流决定于外施电压与线圈电阻的比值，即:I＝Ｕ/Ｒ式中：I——线圈电流，A；U——线圈电压，V；R——线圈电阻，Ω。如果Ｕ一定、Ｒ不变，则Ｉ一定，亦即(ＩＮ)一定。２、带串联线圈的直流电磁铁，其Ｉ线等于I负载，值的大小不变，故(ＩＮ)与δ无关，称其为恒磁通势的电磁铁。§9-2直流磁路方程四、直流磁路计算任务：如已知电磁铁的结构尺寸和工作气隙，则磁路计算的任务有两项：1、正任务：已知气隙磁通，计算建立磁

6、通的线圈磁势，即已知Φδ，求IN。此时不计漏磁通，故气隙、衔铁和铁心中通过的磁通完全相等。这时，将分布的磁势看成是集中的，电磁系统磁路是无分支的集中参数磁路(见图9-3b)，求解无需再用微分方程。§9-2直流磁路方程（1）根据Φ求得B值，并通过磁化曲线查得H值；（2）利用磁导计算公式，求Λδ和Rδ；（3）运用公式，求线圈磁势IN。2、反任务：——简称“已知IN，求Φδ”。已知电磁系统激磁线圈的磁势IN，计算气隙磁通Φδ，再求出Fx，并利用配合关系判定吸力－反力特性是否合格，以及电器的经济型如何。§9-2直流磁路方程五、直流磁路的两种计算方法：分段法和漏磁系数法。1

7、、分段法：（1）原理：将铁心和铁轭分成若干小段，设每一小段中磁通Φ相同，漏磁通Φl只存在于分段交界处，每段磁通势用一个集中磁通势表示。（2）表示图：下图是一单U形直动式电磁铁四段示意图及其等效磁路图。§9-2直流磁路方程§9-2直流磁路方程（3）计算方法：先算出工作气隙磁阻Rδ1和Rδ2、铁心对铁轭单位长度漏磁导λ；再根据计算任务，用磁路的基本定律列出方程式，进行求解。因为漏磁通及铁磁阻均不能忽略，因此需要用逐次近似法进行求解。（4）适宜对象：计算机计算。§9-2直流磁路方程2、漏磁系数法：以单U拍合式直流电磁铁为例。（1）原理：利用漏磁系数σ进行计算。（2）示意

8、图：见下页