电机学-磁路基本知识课件.ppt

0.2 磁路的基本定律 5、电路与磁路的区别 磁路与电路的对比 0.3 常用铁磁材料及其特性 3.磁场储能 对于同一种铁磁材料，选择不同的磁场Hm进行反复磁化，可测出一系列大小不同的磁滞回线； 再将所有磁滞回线在第一象限的顶点连接起来，所形成的B-H曲线称为基本磁化曲线或平均磁化曲线。 按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型： (1)软磁材料 具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等。 (2)永磁材料 具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。一般用来制造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。 (3)矩磁材料 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，稳定性良好。在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等。 4．交流铁心线圈中的铁心损耗 在交变磁通作用下，铁心中有能量损耗，称为铁损。 铁损主要由两部分组成： （1）涡流损耗 由于铁心是导电的，在交变磁通的作用下，根据电磁感应定律，铁心中将产生感应电动势，这个电动势作用在导体上，就引起电流。这些电流在铁心内部围绕磁通形成旋涡状流动，故称为涡流。 涡流损耗: 由涡流所产生的功率损耗。 涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。 ? ? 上述分析表明， 涡流损耗与磁场频率f、磁通密度Bm和硅钢片的厚度成正比；与铁心的电阻率成反比。因此，为了降低涡流损耗，电机和变压器的铁心通常采用含硅量较高的薄硅钢片（厚度为0.35~0.5mm）叠成。 减少涡流损耗的途径有两种： 一是减小铁片厚度，通常采用表面有绝缘层的薄钢片叠装成铁心； 二是提高铁心材料的电阻率，通常采用掺杂的方法来提高材料的电阻率，如在铁中加入少量的硅能使其电阻率大大提高。 * 电机常用的基本电磁理论 * 0.2 磁路的基本定律 0.3 常用铁磁材料及其特性 0.4 交流铁芯线圈 0.1 磁场的基本物理量 绪论：电机常用的基本电磁理论 0.1 磁场的基本物理量 0.1.1 磁感应强度 磁感应强度B  表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强 度，简称磁感强度。 磁感应强度B 的大小 磁感应强度B 的单位: 特斯拉(T) 0.1 磁场的基本物理量 均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也 称匀强磁场。 磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密程度来表示。 磁力线的分布和方向： 磁力线的特性： ① 磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵 守右手螺旋法则。 ② 磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。 ③ 磁场中的磁力线不会相交。 I I 0.1.2 磁通 磁通? ：穿过垂直于B 方向的面积A 中的磁力线总数。 说明: 如果不是均匀磁场，则取 B 的平均值。 在均匀磁场中 ? = B A 或 B= ? /A 磁感应强度B 在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。 磁通? 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1T·m2 0.1.3 磁场强度 磁场强度H ：表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 是计算磁场时所引用的一个物理量，通过它来 确定磁场与电流之间的关系。 式中： 是磁场强度矢量沿任意闭合线(常取磁通作为闭合回线)的线积分； ?I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。 即：安培环路定律（全电流定律） I1 H I2 任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负。 安培环路定律电流正负的规定： 所以安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 在均匀磁场中 Hl = IN H 与 B 的区别 ① H ∝I，与介质的性质无关。 ② B 与电流的大小和介质的性质均有关。 磁场强度H 的单位：安培/米（A/m) B = ? H 由实验可测得：真空的磁导率为： 真空磁导率是一个常数，将其它物质的磁导率和它比较是很方便的。 0.1.4 磁导率 磁导率? ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。 它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即： 磁导率? 的单位：亨/米（H/m） 即当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强度B 与在同样电流下真空时该点的磁感应强度B0之比的倍数。 自然界的所有物质按磁导率的大小，大体上可分为磁性材料和非磁性材料。 相