电工基础第3版 教学课件 作者 陈菊红 主编 - 副本第十三章 磁路和铁心线圈电路.ppt

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1、第十三章磁路和铁心线圈电路本章重点：磁路的基本物理量及性质磁路及磁路定律恒定磁通磁路的计算交流铁心线圈的等效电路第十三章磁路和铁心线圈电路主要内容：第一节磁路的基本物理量及基本性质第二节铁磁物质的磁化第三节磁路及磁路定律第四节恒定磁通磁路的计算第五节交变磁通下的铁心损耗第六节交流铁心线圈中的电压、电流及磁通第七节交流铁心线圈的等效电路第八节电磁铁本章小结第一节磁路的基本物理量及基本性质实际工程中遇到的许多电气设计，都是电和磁相互联系、相互作用的统一体。要对它们进行分析，必须从电路和磁路两个方面去考

2、虑。磁路是局限在一定路径中的磁场，是磁场的一种特殊情况。第一节磁路的基本物理量及基本性质一、磁感应强度是用来表示磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量，它是一个矢量，用B表示，其大小为单位是特斯拉，简称为特（T）如果磁场内各点的磁感应强度大小相等，方向相同，就称为均匀磁场。可以用磁力线的疏密来表示磁场的强弱。第一节磁路的基本物理量及基本性质二、磁通及磁通的连续性原理1.磁通磁感应强度矢量的通量称为磁通［量］，用符号Ф表示有如果是均匀磁场，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积就叫作通过这块面积的磁

3、通，此时磁通的单位是韦［伯］（Wb）。第一节磁路的基本物理量及基本性质2.磁通连续性原理磁通连续性原理是磁场的一个基本性质。其内容是：磁场中磁感应强度对任意闭合面的面积分恒等于零。第一节磁路的基本物理量及基本性质三、磁导率1.磁导率是反映物质导磁性能的物理量。用表示。国际单位制中，的单位是亨/米（H/m）。真空的磁导率是一个常数，用0表示。物质按导磁性能可分为非磁性材料和磁性材料两大类。第一节磁路的基本物理量及基本性质2.相对磁导率：物质的磁导率与真空磁导率的比值称为相对磁导率。用r表示。

4、记作：r没有单位。非磁性材料r约为1，磁性材料的r远远大于1，而且不是常数。第一节磁路的基本物理量及基本性质四、磁场强度及全电流定律1.磁场强度磁场中某点磁场强度的大小是该点磁感应强度与该处媒质的磁导率的比值它是一个矢量，方向为该点磁感应强度的方向。磁场强度的单位是安/米，符号为A/m。第一节磁路的基本物理量及基本性质2.全电流定律磁场强度沿任意闭合路径的线积分等于该路径所包围的全部电流的代数和。式中，当电流的方向与闭合回线方向符合右手螺旋定则时取正，反之则取负。全电流定律也称安培环路定律一

5、、起始磁化曲线第二节铁磁物质的磁化二、磁滞回线第二节铁磁物质的磁化第二节铁磁物质的磁化三.不同材料的磁滞回线四、基本磁化曲线第二节铁磁物质的磁化第三节磁路及磁路定律一、磁路1.几种常见磁路2.主磁通Φ和漏磁通ΦS在对磁路的初略计算时，常将漏磁通略去不计，认为全部磁通都集中在磁路里，同时选定铁芯的几何中心线作为主磁通的路径。并认为磁路中任意截面上的磁通的分布是均匀的。第三节磁路及磁路定律二、磁路的基尔霍夫第一定律第三节磁路及磁路定律根据磁通连续性原理，磁路的任一节点的磁通代数和为零。即右图中有第三节

6、磁路及磁路定律三、磁路的基尔霍夫第二定律如上图磁路中的右边回路，根据全电流定律有写成一般形式可得:磁路的基尔霍夫第二定律磁路的基尔霍夫第二定律表明：磁路的任一回路中，各段磁压的代数和等于各磁动势的代数和。第三节磁路及磁路定律四、磁路的欧姆定律设一段磁路的长度为l，横截面为S，由磁导率为的材料制成，则该段磁路的磁压为式中称磁阻得到表达式称为磁路的欧姆定律线圈中的励磁电流为直流时，磁路中的磁通不随时间变化，这样的磁路叫做恒定磁通磁路。恒定磁通磁路的线圈中不会产生感应电动势。从电路的角度看，当线圈两端

7、加直流电压时，其电流只取决于线圈的电阻，与磁路的性质无关。由磁路欧姆定律可知，磁路的磁通势也是恒定的，但磁通的大小却与磁路的情况有关，它随磁阻的增加而减小。第四节恒定磁通磁路的计算一.已知磁通求磁动势(正面问题)一般可按下列步骤计算。（1）将磁路分段，材料相同截面积也相同的作为一段。（2）按磁路的尺寸分别计算各段的截面积S和平均长度l。（3）计算各磁路段的磁感应强度B（B=Φ/S）。（4）查表或计算相应各段磁路的磁场强度。（5）计算磁压降Um(∑Hl)。（6）磁动势Fm＝Um。第四节恒定磁通磁路的

8、计算二.已知磁动势求磁通(反面问题)由于磁路的非线性，各段磁路的磁阻一般不是常数，它与磁通的量值有关，在没有求出磁路的磁通前，无法直接把各磁路段的磁压求出来。一般采用试探法。它的思路是：首先假设一个磁通值，按此磁通值用正面问题的方法求出磁动势；然后将计算值与已知磁动势比较。不符合时，再修正第一次假设的磁通值，反复修正，直到计算的磁动势与已知的磁动势的误差小于允许值为止。第四节恒定磁通磁路的计算三、恒定磁通对称分支磁路计算图示磁路，对称轴AB两侧磁路几何形状完全对称，相应部分的材料也