电机学 磁路 上海工程技术大学(教学课件).ppt

2.磁阻串联、并联和π形联接时的等效电抗 图1-23　π形磁路和T形等效电路a)π形磁路　b)T形等效电路 * 2.磁阻串联、并联和π形联接时的等效电抗 图1-24　习题1-8的铁心线圈(尺寸均为cm) * 2.磁阻串联、并联和π形联接时的等效电抗 图1-25　习题1-9的铁心线圈 * 2.磁阻串联、并联和π形联接时的等效电抗 表格 路径 截面积/1 长度/1m abcdaghdaffeed 452．52．752．5 5075100．2510 * 2.磁阻串联、并联和π形联接时的等效电抗 图1-26　习题1-10的铁心 * * 二、原始磁化曲线 将一块尚未磁化的铁磁物质进行磁化， 在磁场强度H由零开始逐渐增加时，磁感应强度也随着逐渐增加， 这种B=f(H)曲线就称为原始磁化曲线，其形状如右图所示。 铁磁材料与非铁磁材料的磁化曲线 * 在Oa段，H值增加时，B值增加较快，这是因为随着H值的增加，有越来越多的磁畴趋向于外磁场的方向，使磁场增强。 在ab段，随着H值的继续增加，大部分磁畴已趋向外磁场的方向，可以转向的磁畴越来越少，故B值增加越来越慢，这段曲线称为磁化曲线的膝部。 原始磁化曲线 b点以后已经很少有磁畴可以转向，因此B值增加非常缓慢，称为磁化曲线的饱和段。 * 三、磁滞回线 原始磁化曲线， 当铁磁物质在-Hm到+Hm之间反复磁化若干次，得到原点对称的封闭曲线. 当磁场强度从-Hm向+Hm增加时，磁化过程沿曲线defa进行。 当磁场强度从-Hm向+Hm减少时，磁化过程沿曲线abcd进行。 从上述的磁化过程可以看出，B的变化总是落后于H的变化，这种现象就称为磁滞。 * 左图的闭合曲线称为磁滞回线。 Bm越大，磁滞回线面积也越大。 从左图曲线可以看出，当H下降到零时，B并不下降到零而是保持一定数值，这是因为外磁场虽然消失了，但磁畴还不能恢复原来状态，还保留一定磁性，称为剩磁。 要去掉剩磁（ 使B =0）,必须加反方向磁势（OC段或Of段），就称为矫顽力。 * 按照磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为软磁材料与硬磁材料两大类. 磁滞回线窄、剩磁和矫顽力小的材料称为软磁材料，如铸铁、铸钢，硅钢片等。软磁材料的磁导率较高，故用以制造变压器及电机的铁芯。 磁滞回线宽、剩磁及矫顽力大的材料称为硬磁材料，如铝镍钴铁的合金和稀土合金等。由于硬磁材料的剩磁大，所以常用来制造永久磁铁。 * 永磁材料的种类较多，摘要分述如下: (1)铸造型铝镍钻 这种材料是用浇铸法制成，其优点是磁性能较高，稳定性较好，价格较便宜；缺点是材料硬而脆，除磨和电加工外，无法进行其他机械加工。 (2)粉末型铝镍钴 由粉末冶金(烧结)或粉末压制(粘结)制成，其优点是可直接制成所需形状，尺寸较精确、表面很光洁，可大批量生产；缺点是磁性能较前者低，且价格较贵。 (3)铁氧体 用粉末冶金或粉末压制而成，其优点是Hc很高，抗去磁能力强，价格便宜，比重较小．不需要进行工作稳定性处理；缺点是Br不大，温度对磁性能影响较大，不适用于温度变化大而要求温度稳定性高的场合。 (4)稀土钴 这种材料的综合磁性能好，有很强的抗去磁能力，磁性的温度稳定性较好，其允许工作温度可高达200～250~C；缺点是除电加工外，不能进行其他机械加工，另外材料的价格贵，制造成本亦高。 (5)钕铁硼 这是80年代后期研制成的一种永磁材料，其磁性能优于稀土钴，且价格较低廉，不足之处是允许工作温度较低，约为100℃，使其应用范围受到一定限制。 * 将四类永磁材料各举一种，其磁性能见下表 表1-1　永磁材料的磁性能 材料名称磁性能 铝镍钴(ALNICO 56/6) 铁氧体(Y35) 稀土钴(YXG-26） 钕铁硼(N42H) 剩磁T 1．3 0．42 1．03 1．30 矫顽力(kA/m) 60 200 765 907 最大磁能积BH(kJ/) 56 31．8 198 326 * 四、基本磁化曲线 选择不同的磁场强度Hm进行反复磁化，可以得到一系列大小不同的磁滞回线。将各磁滞回线的顶点连接起来，所得到的一条曲线，称为基本磁化曲线。 基本磁化曲线并不是原始磁化曲线，但差别不大。 工程上采用的都是基本磁化曲线。 * 而且，磁感应强度B正比于磁通φ， 磁场强度H正比于励磁电流I， 所以，磁化曲线可以用 φ= f(I)曲线来表示， 也可以用φ= f(F)来表示。 (F=IN是励磁磁势， N是线圈匝数) * 五、退磁过程 铁磁物质磁化以后，要使H=0时B=0，即要消除剩磁，必须进行退磁处理。 用交流电去磁时，因交流电本身的方向是变化的，所以只要逐渐减小电流值，即可达到去磁的目的。 进行退磁时，将铁磁物质放在螺线管线圈中，按右图所示的过程进行