磁路-青岛科技大学--自动化与电子工程学院

第一章磁路MagneticCircuit第一节磁路的基本定律第二节铁磁材料及其磁化特性变压器、电机磁场耦合电流全电流定律铁心小电流大磁通铁心增磁功能铁心饱和铁心中的气隙制约制约电磁转矩电磁力定律电磁感应定律感应电势能量转换变压器、发电机、电动机知识结构单相变压器一、电机中的典型磁路N1N2第一节磁路的基本定律电能i1输入电能磁场电能i2输出电能旋转电机机械端口转子定子绕组定子铁心电端口ABC磁场电能机械能磁路:磁通所走的路径。旋转电机横截示意图面二、磁路的基本定律1.安培环路定律沿空间任意条闭合回路，磁场强度H的线积分等于该闭合回路所包围的电流的代数和。i3lHdli2i1注：若i与l符合右手螺旋关系，取正号，否则取负号。其中大拇指所指为i的方向，四指为l方向。lHdliH：磁场强度，安/米(A/m)FeFeFNiHlH其中：F=Ni：磁路的磁动势HFelFe：铁心上的磁压降Hδδ：气隙上的磁压降注：i与l符合右手螺旋关系,电机学中习惯大拇指所指为l的方向，四指为多匝线圈中i方向。当气隙长度δ远远小于两侧的铁心截面的边长时，铁心和气隙中为均匀磁场，则带气隙的铁心磁路螺管线圈设有向回路l与圆环的中心圆重合，则沿着回线l磁场强度H处处相等且其方向处处与回线切线方向相同（称为均匀磁场），同时闭合回线所包围的总电流由通有电流I的N匝线圈提供，则：Hl＝NiNi：作用在磁路上的安匝数（磁路磁动势），单位A。2.磁路的欧姆定律BA其中:B:磁通密度，特斯拉(T)Φ：磁通，韦伯（Wb）A：铁心的截面积，平方米（m2）在线性或可以近似地认为是线性的介质中有B=μH其中μ是磁导率，H/mBlNilA将φ=BA和B=μH代入Ni＝Hl，得欧姆定律mFRmF或则可写为欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通。定义：mlRA:磁路的磁阻，A/WbmR定义：1mmARl:磁路的磁导，Wb/Am第二节铁磁材料及其磁化特性一、铁磁材料的磁化特性（B－H曲线/磁化曲线）HB=μ0H非铁磁材料的磁化特性：B=μ0H起始磁化曲线:B=f(H)oa为起始段ab为线性段bc为饱和段0BB=f(H)abcd膝点μFe=f(H):随H的变化而变化()FefHFe磁密落后于磁场强度，亦即磁通落后于激磁电流的现象，称为磁滞现象铁磁材料进行周期性磁化所反映的物理现象矫顽力剩磁磁滞回线：基本磁化曲线或平均磁化曲线:二、铁磁材料的磁化特性与铁心磁路磁化曲线的关系i011i2i均匀磁路B-H曲线Φ-i曲线Φ＝BA及Ni=HL11）铁磁材料的磁化曲线22）空气的磁化曲线思考题：画带气隙的铁心磁路的磁化曲线。气隙长度不同，曲线之间有何不同？433、4）带气隙的铁心磁路的磁化曲线(δ3δ4)