电机及拖动基础 教学课件 ppt 作者 刘景林 罗玲 付朝阳 编著第一章.ppt

第四节 磁路基本定律及计算方法 3. 磁路基尔霍夫第二定律 由路径 和 构成的闭合磁路 第四节 磁路基本定律及计算方法 又： 故： 第四节 磁路基本定律及计算方法 由 和 组成的闭合磁路 第四节 磁路基本定律及计算方法 综上： 磁路基尔霍夫第二定律 称为磁压降， 为闭合磁路上磁压降的代数和。 第四节 磁路基本定律及计算方法 磁路基尔霍夫第二定律表明，沿任一闭合磁路上磁动势的代数和等于磁压降的代数和 磁路欧姆定律表明，磁通量与磁动势成正比，与磁阻成反比。 磁路基尔霍夫第一定律表明，进入或流出任一节点或闭合面的总磁通量的代数和等于零 总结： 第四节 磁路基本定律及计算方法 磁动势 电动势 磁通 电流 磁压降 电压降 磁阻 电阻 欧姆定律 基尔霍夫第一定律 基尔霍夫第二定律 磁 路 电 路 基本物理量及公式 单位 基本物理量及公式 单位 A V Wb A A V 磁路和电路中有关物理量及基本方程的对应关系如下： 第四节 磁路基本定律及计算方法 二、磁路计算 磁路计算包含 给定磁通 求磁动势 。 给定磁动势 求磁通 。 电机的磁路计算通常属于第一种类型的问题。对于第二种类型的问题，一般要用迭代法进行计算。 第四节 磁路基本定律及计算方法 对于一般的磁路，给定磁通求磁动势的具体步骤如下： 1. 将磁路分段，保证每段磁路的均匀性 ； 2. 计算各段磁路的截面积 和平均长度 ； 3. 根据给定磁通 ，确定各段磁路的平均磁感应强度； 4. 由磁密 确定对应的磁场强度 ； 5. 计算各段磁路上的磁压降 ； 6. 由磁路基尔霍夫第二定律计算 。 以上方法亦称为分段计算法。 第四节 磁路基本定律及计算方法 迭代法求解： 反复给定并修正磁通初值 ，计算磁动势 ；直到 与给定磁动势 相等或二者之差小于给定误差 。 即： 满足条件的 即为所求。 对于第二种类型的磁路计算问题，即给定磁动势求磁通。 由于磁路的非线性关系，解决这类问题的常用方法为迭代法 。 第四节 磁路基本定律及计算方法 迭代法实质上是将第二类问题转化为第一类问题进行计算，然后根据结果进行修正，迭代计算，并逐步逼近理论结果。 第四节 磁路基本定律及计算方法 三、永磁体磁路计算 由于永磁体类硬磁材料性能的不断提高，在电机和电气工程中的应用日益广泛 。 图1.12 环形永磁体 第四节 磁路基本定律及计算方法 图1.13 永磁体退磁曲线 永磁体是利用剩磁 而工作的。永磁体工作于图1.13所示的磁滞回线的去磁段 CR，通称为退磁曲线。 第四节 磁路基本定律及计算方法 永磁体磁路计算 已知磁路尺寸求磁通 给定磁通设计永磁体 第四节 磁路基本定律及计算方法 1. 已知磁路尺寸，求解气隙中的工作磁通 由于气隙 的影响，磁路总磁阻增大，气隙磁感应强度 将低于 ，相当于产生了去磁作用。 实际工作点下移为退磁曲线上的 D 点。 设磁钢内的磁场强度为 ，气隙磁场强度为 ，因无励磁电流，即磁动势 。 第四节 磁路基本定律及计算方法 由磁路基尔霍夫第二定律有 不计边缘效应并忽略漏磁有： 即： 故有： 第四节 磁路基本定律及计算方法 即 D点即为工作点，相应地，气隙中的工作磁通为： D点的磁场强度为负值，说明磁铁工作时，其内的实际磁场与原磁化场方向相反，称为自退磁场。 第四节 磁路基本定律及计算方法 永磁体的工作磁密不但与所用材料的退磁曲线的形状有关，而且还与磁体长度与气隙长度的比值有关。 愈大则 愈小(极限 )， 就愈接近于 。 所以，增加永磁体长度，减少工作气隙能够使永磁体磁路获得较强磁场。 综上可知，已知永磁体磁路尺寸确定气隙工作磁通或磁 体工作点的过程是一个结合材料退磁曲线而进行的图解过程。 第四节 磁路基本定律及计算方法 2. 已知气隙长度 和工作磁通 ，设计永磁体 首先是选择适当的硬磁材料。 其次是合理选择永磁体的工作点。 理论分析表明，为充分利用永磁材料，应使工作点 D 的磁能积 最大，可由作图法确定 。 第四节 磁路基本定律及计算方