电机及拖动(绪论).ppt

Page * 0.4电机中的铁磁材料及其特性 磁滞回线 铁磁材料被反复磁化时，B-H曲线不是单值，而是一条磁滞回线，如图0-4所示。 图0-4 磁滞回线 同一个H值下，有两个B值与之对应。当H=0时，B≠0，B=Br，Br称为剩磁；当B=0时，H≠0，H=Hc，Hc称为矫顽力。 剩磁的意义在于，当没有外部励磁时，也能在磁路中产生磁通。 H B1 B2 剩磁 矫顽力 Page * 0.4电机中的铁磁材料及其特性 基本磁化曲线 不同的铁磁物质其磁滞回线宽窄是不同的，当铁磁材料的磁滞回线较窄时，可用其平均磁化曲线，即基本磁化曲线进行计算（如图0-4曲线3所示） 根据磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为硬磁材料和软磁材料。 图0-4 磁滞回线 图0-4 磁滞回线 基本磁化曲线 Page * 0.4电机中的铁磁材料及其特性 硬磁材料和软磁材料 硬磁材料的磁滞回线胖宽，剩磁、矫顽力大，如钨钢、钴钢、镍铝钴合金、钕铁硼等。一般用来制造永久磁铁。 软磁材料的磁滞回线瘦窄，剩磁、矫顽力小，如硅钢片、铸钢等。 注：一般电机铁心采用软磁材料制成，其磁滞回线瘦窄，在进行磁路计算 时，为了简化计算，不考虑磁滞现象，而用基本磁化曲线来表示B与H之间 的关系，故通常所说的铁磁材料的磁化曲线是指基本磁化曲线。 图0-4 磁滞回线 磁滞回线胖宽 磁滞回线瘦窄 Page * 0.4电机中的铁磁材料及其特性 交流磁路中的铁心损耗 交流磁路中存在着铁心损耗，铁心损耗又分为磁滞损耗和涡流损耗。 磁滞损耗：指铁磁材料在交变的磁场中反复磁化，磁畴间相互摩擦，产生的损耗。 磁滞损耗与交变磁场的频率f、铁心的体积V、磁滞回线的面积成正比。磁滞损耗功率可用式（0-1）表示，即 式中，kh为磁滞损耗系数，其数值大小取决于材料性质；f为磁通交变频率；Bm为磁通密度的最大值，对一般电工钢片n=1.6~2.3。 （0-1） Page * 0.4电机中的铁磁材料及其特性 交流磁路中的铁心损耗 铁心是导电的、有阻值的，当磁通交变时，铁心中会感应交变电动势，在导电的铁心中就会产生环流，该电流在铁心构成的回路与磁通相环链，故称涡流。 涡流损耗：指涡流产生的损耗的损耗。 涡流损耗功率可用式（0-2）表示，即 （0-2） 式中，kw为与材料有关的比例系数。 铁心损耗指磁滞损耗和涡流损耗之合，即有 （0-3） Page * 0.5常用的基本电磁定律 学习本课过程中常要用到的基本电磁定律有： 全电流定律 磁路欧姆定律 电磁力定律 电磁感应定律 基尔霍夫电流定律和电压定律。 Page * ①电路欧姆定律 流过电阻R(resistance)的电流I(current)大小与电阻两端的电压U(voltage)成正比，与电阻R的大小成反比，即有 0.5常用的基本电磁定律 （1）电路定律 （0-4） Page * ②基尔霍夫第一定律 电路中任意节点的电流的代数和等于零，即有 ③基尔霍夫第二定律 对电路中任一回路，电压降的代数和等于电动势(emf) 的代数和，即有 0.5常用的基本电磁定律 （1）电路定律 （0-5） （0-6） Page * 一匝数为N的线圈，在变化的磁场中产生的感应电动势e 的大小与线圈匝数N和线圈所交链的磁通f对时间的变化率 df/dt成正比，当感应电动势正方向与产生它的磁通正方向符 合右手螺旋定则时，则有 0.5常用的基本电磁定律 （2）电磁感应定律 （0-7） Page * 磁场中沿任一闭合回路的