电工基础038.第38课时.磁路及磁路基本定律.ppt

《电工基础038.第38课时.磁路及磁路基本定律.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、10.3磁路和磁路定律1磁路用铁磁性材料制成一个导磁路径，常称为铁心。将通电线圈绕在铁心上，这样由铁磁性材料所构成的（包括必须有的气隙在内）通过磁通的路径即为磁路。（a）磁电式仪表的磁路（b）心式变压器的磁路主磁通、漏磁通和边缘效应主磁通全部在磁路中闭合的磁通漏磁通不是全部在磁路中闭合的磁通二、磁路的欧姆定律1．磁动势通电线圈产生的磁通与线圈的匝数N和线圈中所通过的电流I的乘积成正比。把通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，也叫磁通势，即Em=NI磁动势Em的单位是安培(A)。2．磁阻磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。磁路中磁阻的大小与

2、磁路的长度l成正比，与磁路的横截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关。因此有式中，为磁导率，单位H/m；长度l和截面积S的单位分别为m和m2。因此，磁阻Rm的单位为1/亨(H1)。由于磁导率不是常数，所以Rm也不是常数。一.安培环路定律（全电流律）：7.1.3磁路的基本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.I1I2I3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，安培环路定律可写成：磁路长度L线圈匝数NIHL：称为磁压降。NI：称为磁动势。一

3、般用F表示。F=NI总磁动势在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。例：IN对于均匀磁路磁路中的欧姆定律二.磁路的欧姆定律：则：INSL注：由于磁性材料是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性分析，不做定量计算。令：Rm称为磁阻磁路和电路的比较（一）磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U基本定律磁阻磁感应强度安培环路定律磁路IN欧姆定律电阻电流强度克氏电压定律克氏电流定律磁路与电路的比较(二)电路R+_EI1.基尔霍夫磁通定律2.基尔霍夫磁压定律图10—16铁磁性物质和气隙构成的磁路10.4恒定磁通磁路的计算一

4、类是已知磁通求磁动势；另一类是已知磁动势求磁通1．已知磁通求磁动势(1)按照磁路的材料和截面不同进行分段,把材料和截面相同的算作一段。(2)根据磁路尺寸计算出各段截面积S和平均长度l。空气隙有效面积计算(a)矩形截面；(b)圆形截面(3)由已知磁通Φ,算出各段磁路的磁感应强度B=Φ/S。(4)根据每一段的磁感应强度求磁场强度,对于铁磁材料可查基本磁化曲线。对于空气隙可用以下公式:(5)计算各段磁路的磁压Um（=HL）。(6)根据基尔霍夫磁压定律,求出所需的磁通势。例10-1图10-18为一无分支磁路，铁心线圈有200匝。磁路尺寸如图所示。磁路用0.35mm厚

5、D-41硅钢片叠成，叠装系数k为0.91。若要在此磁路内建立Φ=30×10-4Wb的磁通，求所需线圈电流值。图10-18无分支磁路1804050解：将该无分支磁路按材料和截面不同分为三段，其各段平均磁路长度为L0、L1、L2。则：L0=5mm=0.5cmL1=(240-40/2-40/2-5)mm=19.5cmL2=［（240-40/2-40/2)+2（180-40/2-50/2)］=47cm磁路的叠装厚度为：b=55mm=5.5cm各段截面的有效面积S计算如下：S0=(5+0.5)×(5.5+0.5)cm2=33cm2S1=0.91×5×5.5cm2=25cm2S2

6、=0.91×4×5.5cm2=20cm2各段截面中磁通密度B计算如下：B0=Φ/S0=30×10-4/(33×10-4)T=0.909TB1=Φ/S1=30×10-4/(25×10-4)T=1.2TB2=Φ/S2=30×10-4/(20×10-4)T=1.5T根据D-41电工硅钢片磁化数据表，铁心中各段对应的磁场强度为：H1=2.85A/cm,H2=9.96A/cm空气隙中磁场强度H0按（10-13）式计算H0≈0.8×106B0=0.8×106×0.909=727000A/m即H0=727000A/m=7270A/cm。总的磁动势等于各段磁压之和，即：NI=H0L0

7、+H1L1+H2L2=(7270×0.5+2.85×19.5+9.96×47)A=4160A所以线圈电流I为I=∑HL/N=4160/200A=20.8A2．已知磁动势求磁通（1）先设定一磁通值，然后按照已知磁通求磁动势的计算步骤求出所需的磁动势。对于含有气隙的磁路，在计算时可先用给定的磁动势除以气隙磁阻得出磁通的上限值。Φ≈NIS0/(0.8L0×10-6)A/m并估出一个比此上限值小一些的磁通值进行第一次试算（2）把计算所得磁动势与已知磁动势加以比较，如果二者不符合，再将Φ值进行修正，直到所算得的磁动势与给定磁动势相近。也可根据计算结果作出F—Φ