电机学实例解析.pdf

第 1 页 第一章　　基本 电磁定律和磁路 内 容 提 要 电机 的基本工作原理是建立在 电磁感应定律 、全 电流定律、电 路定律、磁路定律和 电磁力定律等定律基础上 的，掌握这些基本定 律 ，是研究电机基本理论 的基础 。 全 电流定律 全 电流定律 式 中，当电流方 向与积分路径方 向符合右手螺旋关系时，电流取正 号 。 在 电机和变压器 的磁路计算 中，上式可简化为 电磁感应定律 ① 电磁 感 应 定 律 式 中，感应 电动势方 向与磁通方 向应符合右手螺旋关系 。 ② 变 压 器 电动 势 磁场 与导体 间无相对运动 ， 由于磁通 的变化而感应 的 电势称 为变压器 电动势 。电机 中的磁通 通 常是 随时 间按 正弦规律变化 的，线 圈中感应 电动势的有效值为 第 2 页 ③ 运 动 电动 势 ④ 自感 电动 势 ⑤ 互感 电动 势 电磁力定律 磁路基本定律 ① 磁 路 欧姆 定 律 式 中 ， 磁动势 ，单位为 ； 磁 阻 ，单 位 为 磁导，单位为 ②磁 路 的基 尔霍 夫第一 定律 上式表 明，穿入 （或穿出）任一封 闭面的磁通等于零 。 ③ 磁 路 的基 尔 霍 夫 第 二 定 律 上式表 明，在磁路 中，沿任何 闭合磁路 ，磁动势 的代数和等于磁压 降的代数和 。 第 3 页 实 例 解 析 在 电机制造 中，通常使用哪些材料 ？ 答　　为 了减小 电阻损耗 ，电机绕组通常用紫铜线或铝线制成 。 为 了增加磁路 的磁导率 、降低铁耗 ，电机 的铁心采用导磁性能高的 硅钢 片制成 ，磁路 的其他部分常采用导磁性 能较高 的钢板和铸铁 制 成 。常 用 的绝 缘 材 料 有 云 母、石 棉、玻璃 丝、聚酯 薄 膜、磁 漆、棉 纱 等 。它们 的性能不 同，耐热能力也不 同。常用 的结构材料有铸铁 、 铸钢和钢板，有 的小型电机采用铝合金。 磁滞损耗和涡流损耗是什么原 因产生 的？铁耗与哪些 因 素有关 ？ 答　　铁磁材料在 交变磁场 的作用 下 ，磁 畴之 间相互摩擦产生 的能量损耗称为磁滞损耗 。当交变磁通穿过铁磁材料时，将在其 中 感应 电动势和产生涡流 ，涡流 引起 的损耗称为涡流损耗 。磁滞损耗 和涡流损耗合在一起称为铁耗 ，单位重量 的铁耗 由下式计算 式 中 ， 频率指数，其值在 范围内。 上 式表 明，铁 耗 与磁 感 应 强 度 的平 方 及 磁 通 交 变 频 率 的 次方成正 比。 试 比较磁路和 电路 的相似 点和不 同点 。 答 表 说 明了磁路和 电路 的相似性 。 磁路与 电路相似之处只是形式上 的，与 电路 比较 ，磁路有 以下 特 点 ： 电流表 示 带 电质 点运 动 ，它通 过 电阻时 的功率 损 耗 为 。磁通不代表质点运动， 也不代表功率损耗。 ） 自然界存在着 良好 的对 电流绝缘 的材料 ，但 尚未发现对 第 4 页 表 磁路参数和 电路参数 比较 磁通绝缘 的材料 。磁路 中没有断路情况 ，即