电工基础磁路网络与系统分析.ppt

1. 磁通连续性原理 1. 仅考虑磁饱和对电流波形的影响 1.仅考虑磁饱和对电流波形的影响 1.仅考虑磁饱和对电流波形的影响 3.考虑磁饱和、磁滞、涡流考虑磁饱和对电流波形的影响 在铁芯线圈中，由线圈电阻引起的功率损耗，称为铜损； 由于磁滞与涡流现象的存在，在铁芯中引起的功率损耗，称为铁芯功率损耗，简称铁损。 （3） 铁损的计算 铁损按下列公式计算 * * 磁场的基本物理量和基本性质简要复习 1. 磁感应强度 用来表示磁场中某点磁场强弱和方向的物理量，称为 磁感应强度。单位为T。 2. 磁通 磁感应强度矢量的通量，称为磁通。单位为Wb 。 ① 通过曲面S的磁通 ②通过平面S的磁通为 一、磁场的基本物理量 3. 磁场强度 真空的磁导率是常量记为 铁磁性物质的磁导率可以是空气磁导率的数万倍。通常把此倍数称为相对磁导率，即 为磁导率，单位：H/m 磁感应强度大小和方向在平面S上处处相同，且垂直于平面S，称为均匀磁场 。 为反映介质的磁作用，定义磁场强度。单位为A/m 。 二、磁场的基本性质 磁场中通过任一闭合面的磁通等于零，称为磁通连续性原理。 2. 安培环路定律 磁场强度矢量沿任意闭合路径的线积分等于穿过该回路的电流代数和，称为安培环路定律。 安培环路定律 当闭合路径上各点的磁场强度相等且方向均沿路径的 切线方向，则 例 均匀密绕的环形螺管线圈，其匝数为 ，电流为 求距中心 点距离为 的 点的磁场强度 。 9.1 铁磁性物质 磁 畴 一、铁磁物质的磁化 磁化曲线的实验研究 二、磁化曲线 磁化曲线：即B-H 曲线用来描述铁磁材料的磁化特性。 起始磁化曲线 1. 起始磁化曲线 2. 磁滞回线 3.基本磁化曲线 三、铁磁物质的分类： 一类称为软磁材料，如纯铁、铸铁、铸钢、电工钢、 铁淦氧磁体及 坡莫合金等。这类材料的剩磁及矫顽磁力均较小，磁滞回线狭窄，所以磁滞损耗较小，但磁导率却较高，适于做成各种电机、电器的铁心。 另一类称为硬磁材料，如碳钢、钨钢、钴钢及镍钴合金等。这类材料的剩磁或矫顽磁力较大，磁滞回线较宽，所以被磁化后剩磁不易消失，适宜做永久磁铁。 基本磁化曲线 常见铁磁物质基本磁化曲线示例 漏磁通 主磁通 铁心 线圈 气隙 1. 磁路 一、磁路 9－2 磁路和磁路定律 二、 磁路定律 1. 磁路的基尔霍夫第一定律 磁路分支点（节点）所连各支路磁通的代数和为零， 称为磁路的基尔霍夫第一定律 2.磁路的基尔霍夫第二定律 磁路沿着闭合回路的磁压降的代数和等于磁通势的代数和， 称为磁路的基尔霍夫第二定律。 磁通势 磁压降 3. 磁路的欧姆定律 9－3 恒定磁通磁路的计算 气隙的有效面积 + – u e i Φ 硅钢片的有效面积 图示磁路中，长度单位均为 。上段材料为 下段材料为铸钢，线圈的匝数为1000匝。求在磁路中得到磁通 硅钢片， 时所需的励磁电流。 9.4 交流铁芯线圈及等效电路 从图可见，当磁通?为正弦波时，由于磁饱和的影响,使得电流 i 成为尖顶波。 2.考虑磁饱和、磁滞对电流波形的影响 2.考虑磁饱和、磁滞对电流波形的影响 0 t i 0 i Φ Φ （t） （t） u i （t） t1 t2 u=N dΦ dt 电流为正弦波时，磁通为 平顶波，电压为尖顶波。 i1 Φ1 i2 Φ2 铁磁材料在交变磁化过程中，磁滞现象在铁心中所造成的损耗称为磁滞损耗 。 （1）磁滞损耗 工程上用下列公式来计算磁滞损耗，即 二、磁滞和涡流的影响 （2）涡流损耗 感应电流在铁心内围绕铁心中心呈旋涡状流动，称为涡流。 涡流在铁心中流动，会引起功率损耗，这种损耗称为涡流损耗。 (a) (b) 涡 流 为减小涡流损耗，铁心可用互相绝缘的硅钢片叠成。 工程上用下列公式来计算涡流损耗，即