项目四小型变压器的设计与制作资料讲解.ppt

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1、项目四小型变压器的设计与制作任务一认识磁路4.1.1磁场与磁感线1.磁场的概念（1）磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。（2）磁场的性质：磁场具有力的性质和能量性质。（3）磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针，它N极所指的方向即为该点的磁场方向。《电工技术一体化教程》4.1.1磁场与磁感线2.磁感线（1）定义在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感线。如图4-1所示。图4-1磁感线（2）特点a

2、.磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场强弱。b.磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极出来，绕到S极；在磁体内部，磁感线的方向由S极指向N极。c.任意两条磁感线不相交。《电工技术一体化教程》4.1.2磁场的基本物理量1.磁动势F：电流流过导体所产生磁通量的势力，是用来度量磁场或电磁场的一种量，类似于电场中的电动势或电压。2.磁通φ：表示穿过某一截面的磁力线总和。磁通跟磁动势和磁阻的关系：其中3.磁感应强度B：表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。其中，F是磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力，I是电流，L是导线长度。《电工技术一

3、体化教程》4.1.2磁场的基本物理量4.磁场强度H：作用在磁路单位平均长度上的磁动势。5.磁导率μ：表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后、产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力。其公式为μ=B/H，其中H是磁场强度、B是磁感应强度，μ为介质的磁导率，或称绝对磁导率。相对磁导率是指表示任何一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值。《电工技术一体化教程》4.1.3磁化与磁滞1.磁化本来不具备磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象称为该物质被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化。被磁化的原因有内因和外因，内因：铁磁性物质是由许多被称为磁畴的磁

4、性小区域组成的，每一个磁畴相当于一个小磁铁；外因：有外磁场的作用。2.磁化曲线磁化曲线表示铁磁性材料的磁化性能的曲线，如图所示。《电工技术一体化教程》磁化曲线(1)0～1段：曲线上升缓慢，这是由于磁畴的惯性，当H从零开始增加时，B增加缓慢，称为起始磁化段。（2)1～2段：随着H的增大，B几乎直线上升，这是由于磁畴在外磁场作用下，大部分都趋向H方向，B增加很快，曲线很陡，称为直线段。（3)2～3段：随着H的增加，B的上升又缓慢了，这是由于大部分磁畴方向已转向H方向，随着H的增加只有少数磁畴继续转向，B增加变慢。（4)3点以后：到达3点以后，磁畴几乎全部转到

5、了外磁场方向，再增大H值，B也几乎不再增加，曲线变得平坦，称为饱和段，此时的磁感应强度叫饱和磁感应强度。《电工技术一体化教程》3.磁滞现象与磁滞回线《电工技术一体化教程》（1）当B随H沿起始磁化曲线达到饱和值以后，逐渐减小H的数值，B并不沿起始磁化曲线减小，而是沿另一条在它上面的曲线ab下降。（2）当H减小到零时，B≠0，而是保留一定的值称为剩磁，用Br表示。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性物质制成的。（3）为消除剩磁，必须加反向磁场，随着反向磁场的增强，铁磁性物质逐渐退磁，当反向磁场增大到一定值时，B值变为0，剩磁完全消失。（4）当反向磁场继续增大时

6、，B值从0起改变方向，沿曲线cd变化，并能达到反向饱和点d。磁滞回线4.涡流（5）使反向磁场减弱到，再逐渐增大正向磁场，完成一个循环。（6）从整个过程看，B的变化总是落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。经过多次循环，可得到一个封闭的对称于原点的闭合曲线，称为磁滞回线。可见，铁心线圈通入交流电，铁心将被反复磁化，由于磁畴本身存在“惯性”，磁通的变化滞后于线圈电流的变化称磁滞现象。反复磁化形成的封闭曲线称为磁滞回线。4.涡流涡流是交变磁通若穿过铁心会在铁心中产生感生电动势从而产生电流的现象，如图(a)所示。为了减小涡流将铁心做成许多彼此绝缘的薄片，如图(b

7、)所示。涡流在铁心电阻上引起损耗会使铁心发热并消耗能量称为涡流损耗。涡流损耗和磁滞损耗之和称为铁损。《电工技术一体化教程》4.1.4磁路及其基本定律1.磁通与磁路如图所示，当线圈中通以电流后，大部分磁感线沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；还有一部分磁通，没有经过气隙和衔铁，而是经空气自成回路，这部分磁通称为漏磁通。磁通经过的闭合路径叫磁路。2.磁路欧姆定律磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律在形式上相似。其中《电工技术一体化教程》4.2.1互感与互感系数1.互感由变化磁通在线圈自身两端引起了自感电压，这种现象称为自感现象。由于一个线圈的电流

8、变化而在另一个线圈中产生感应电压的现象称为互感现象。互感的单位与自感相同，是亨利