电机学第2版1.ppt

0.1.1 发电环节——各种发电机 0.1.2 输配电环节——变压器 配电变压器 0.1.3 用电环节——各种电动机 μ不高，Br大， Hc大，磁滞回线宽而胖，制造永久磁铁，如：铝镍钴、铁氧体、稀土钴、钕铁硼等。 二、磁与电的联系 全电流定律 全电流定律揭示电产生磁的本质，阐明电流与其磁场的大小及方向的关系。 磁场强度H 沿某封闭曲线的线积分等于贯穿此封闭曲线所围成面的电流代数和。又称为安培环路定律 电流的正负号要看它的方向与所选封闭曲线的方向是否符合右手螺旋法则而定。符合者取正，反之取负 1-1 磁路的基本定律 2.磁路基尔霍夫第一定律 在磁路的任何一个结点上，各个分支磁路中磁通的代数和 恒等于零。即 穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说，进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量)，这就是磁通连续性定律。 3.磁路基尔霍夫第二定律 定律背景：磁路计算时，总是把整个磁路分成若干段，每段为同一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，从而磁场强度亦处处相等。 定律内容：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 磁压降 磁动势 励磁电流 励磁线圈匝数 当某段磁通的正方向与回路方向一致时，该段的 Hl 即为正，反之为负。 当励磁电流的正方向与回路的向符合右手螺旋法则时，则该线圈的 iN 为正，反之为负。 4. 磁路欧姆定律 + _ V R I F + _ Rm ? F=IN 磁动势 磁 阻 电路 磁路 由以上可知： 结论 某段磁路的磁压降，等于该段磁路中的磁通与磁阻的乘积，且磁阻与磁路的几何尺寸和材料有关 常用的铁磁材料及其特性 1-2 常用的铁磁材料及其特性 一、铁磁物质的磁化特性 磁畴 未加激励状态 激励磁化状态 铁磁材料内部存在着很多很小的强烈磁化了的自发磁化单元，称为 磁畴，它有一种特殊的引力。 无外磁场时，磁畴排列混乱，磁场互相抵消，对外不显磁性。 在外磁场的作用下，磁畴就顺外磁场方向转动，从而显出磁性。 随着外磁场的增强，磁畴就逐渐转到与外磁场相同的方向上。 五、铁心损耗 电机中的损耗主要包括：铁心中的损耗（铁耗pFe=pCz+pWL ），铜线中的损耗（铜耗），机械损耗，杂散损耗等。其中铁耗产生机理比较复杂。现简介如下。 磁滞损耗pCz 铁磁物质包括铁镍钴及其合金。同样的激励电流在铁磁介质中产生的磁感应强度比在非磁性介质中产生的磁感应强度大得多，磁场会显著增强。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化。 磁滞损耗pCz 铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦,消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为V的铁磁物质置于交变频率为 f 的磁场中时，磁滞损耗为(n=1.6~2.3)： 涡流损耗pWL 穿过铁磁物质的磁场交变时，铁心中将产生感应电势，并在铁心中引起环流，这些环流围绕磁通作涡旋状流动，称为涡流。由此引起的损耗称为涡流损耗。 涡流路径 、铁磁材料的磁化特性 1-2 常用的铁磁材料及其特性 二、铁磁材料的磁化特性 将铁磁材料在外界磁场作用下做磁化试验： 改变励磁磁动势的大小，测出磁通密度B与磁场强度H，得到B与H的关系曲线B=f (H)，称之为铁磁材料的磁化曲线。 铁磁材料的磁化曲线是非线性的。 对于铁磁材料，当H较大时B之增加变缓甚至几乎不增加的现象，称为磁饱和现象。 对于非铁磁材料，磁导率为常数，故磁化曲线是一条直线 三、铁磁材料的分类和损耗 1-2 常用的铁磁材料及其特性 三、铁磁材料磁滞性 铁磁材料具有如下特点：它的磁化曲线具有饱和性，磁导率 μ 不是常数，且随 B 的变化而变化。铁磁材料被反复磁化时， B-H 曲线不是单值的，是一条磁滞回线，如图所示。 剩磁Br 矫顽力Hc 铁磁材料可分为：软磁材料和硬磁材料 μ高， Br小， Hc小，磁滞回线窄而长，如：电工硅钢片、铸铁、铸钢等，制造电机、变压器的铁心。 电 机 学 * yanzhian@mail.xjtu.edu.cn Email地址： 时间： 培养计划 1 绪论 2 直流电机 3 变压器 4 交流旋转电机的 共同问题 5 异步电机 6 同步电机 第 0 篇 绪 论 0-1 电机学 概述 一、电机的定义 电机是以电磁感应理论为原理，来实现能量转换或信号传递的电气设备或机电元件。 近代出现了众多主要用来实现