《磁路与铁心线圈》PPT课件.ppt

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1、第6章磁路与铁心线圈电路返回16.1磁路及其分析方法6.2交流铁心线圈电路6.3变压器6.4电磁铁目录返回2磁场的特性可用磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率等几个物理量表示。一、磁感应强度与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线），可表示磁场内某点的磁场强弱和方向。B的单位：特［斯拉］（T）1T＝104Gs的单位：韦伯矢量6.1磁路及其分析方法——6.1.1磁场的基本物理量3二、磁通磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通。如磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。＝B

2、S的单位：伏•秒，通称为韦[伯]Wb或麦克斯韦Mx1Wb＝108Mx4三、磁场强度磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。H的单位：安／米的单位：亨／米安培环路定律（全电流定律）：磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和，即矢量5I1I2I3电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，如环形线圈，安培环路定律可写成：6其中lx＝2x是半径为x的圆周长Hx是半径x处的磁场强度F＝NI即线圈匝数与电

3、流的乘积，称磁通势单位为安[培]（A）在无分支的均匀磁路中，如环形线圈，安培环路定律可写成：7讨论磁场内某一点的磁场强度H与有关吗？由上两式可知，磁场内某一点的H只与电流大小、线圈匝数及该点的几何位置有关，而与无关•真空中的磁导率为常数四、磁导率磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性和衡量物质导磁能力的物理量。8•一般材料的磁导率和真空磁导率0的比值，称为该物质的相对磁导率r或9磁性材料的磁性能一、高导磁性指磁性材料的磁导率很高，r>>1，使其具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性。二、磁饱和性把磁性材料放入磁场强度为H的磁场（常由

4、线圈的励磁电流产生），会受到强烈的磁化。开始磁感应强度B与H近似成正比增加，而后随着H的增加，B的增加缓慢下来，最后达到饱和值。——6.1.2磁性材料的磁性能高导磁性、磁饱和性、磁滞性、非线性10磁化曲线B和与H的关系注当有磁性物质存在时B与H不成比例，与I也不成比例。三、磁滞性当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化）时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化，当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。11磁滞回线剩磁：当线圈中电流减到零（H＝0），铁心在磁化时所获的磁性还

5、未完全消失，这时铁心中所保留的磁感应强度称为剩磁感应强度Br。根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件）。12i一、磁路线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通Φσ。线圈铁心——6.1.3磁路的分析方法13二、磁路的欧姆定律对于环形线圈磁路的欧姆定律说明F=NI为磁通势Rm为磁阻l为磁路的平均长度S为磁路的截面积14磁路与电路对照磁路电路磁通势F电动势E磁通电流I磁感应强度B电流密度J磁阻Rm电阻R15三、磁

6、路的计算在计算电机、电器等的磁路时，要预先给定铁心中的磁通（或磁感应强度），而后按照所给的磁通及磁路各段的尺寸和材料去求产生预定磁通所需的磁通势F＝NI（或励磁电流I）。计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl，如果磁路由不同的材料、长度和截面积的几段组成，则磁路由磁阻不同的几段串联而成：NI＝H1l1＋H2l2＋＝（Hl）16如：由三段串联而成的继电器磁路17解磁路的平均长度为l＝（（10＋15）／2）＝39.2cm查铸钢的磁化曲线，当B＝0.9T时，H1＝500A／m于是H1l1＝195A空气隙中的磁场强度为H0＝B0／

7、0＝0.9／（4x10－7）＝7.2x105A/m有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为15cm，铁心材料为铸钢。磁路中含有一空气气隙，其长度等于0.2cm。设线圈中通有1A电流，如要得到0.9T的磁感应强度，试求线圈匝数。P192例题6.1.218H0＝7.2x105x0.2x10-2＝1440A总磁通势为NI＝（Hl）＝H1l1＋H0＝195＋1440＝1635A线圈匝数为N＝NI／I＝1635若要得到相等的磁感应强度，采用磁导率高的铁心材料，可使线圈的用铜量大为降低（I降低）。若线圈中通有同样大小的励磁电流，要得到相

8、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（S降低）。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（线圈匝数一定）。结论196.2交流铁心线圈电路2．交流铁心线圈电路铁心