磁路与铁心线圈.ppt

关于磁路与铁心线圈第8章磁路与铁心线圈8．1磁路及磁路基本定律1．磁路的概念（1）主磁通在图8．1中，当线圈中通以电流后，沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路的这部分磁通称为主磁通，占总磁通的绝大部分。（2）漏磁通指没有经过工作气隙和衔铁，而经空气自成回路的这部分磁通称为漏磁通。（3）磁路磁通经过的闭合路径称为磁路。第2页,共24页，星期六，2024年，5月磁路也分为有分支磁路（如图8．2所示）和无分支磁路（如图8．1示）。在无分支磁路中，通过每一个横截面的磁通都相等。变压器、直流电机及电器铁心构成的磁路如图8．3所示。（3）磁路磁通经过的闭合路径称为磁路。第3页,共24页，星期六，2024年，5月8．1磁路及磁路基本定律2．磁路中的基本定律（1）磁路欧姆定律式中，为磁通（对应于电流），单位韦伯（Wb）；为磁通势（对应于电动势），单位安（A）,Rm为磁阻（对应于电阻），单位（亨）（1/H）。磁阻计算的关系式为磁通势（磁动势）F，实验表明通电线圈产生的磁场强弱与线圈内通入电流I的大小及线圈的匝数N成正比，把I与N的乘积称为磁通势，即:F=NI第4页,共24页，星期六，2024年，5月8．1磁路及磁路基本定律（2）全电流定律或上式表明，磁路中磁场强度与磁路的平均长度的乘积，在数值上等于磁场的磁通势，称为全电流定律。磁场强度与磁路平均长度的乘积，又称磁位差，用符号表示，即:（8．4）若研究的磁路具有不同的截面，并且是由不同的材料（如铁心和气隙）构成的，则可以把一个磁路分成许多段来考虑，即把同一截面、同一材料划为一段，可得或（8．5）第5页,共24页，星期六，2024年，5月8．1磁路及磁路基本定律（3）基尔霍夫磁通定律有分支磁路如图8．2所示，任取一闭合面，根据磁通连续性原理，进入闭合面的磁通，必等于流出闭合面的磁通，即穿过闭合面的磁通的代数和为零，此称基尔霍夫磁通定律。即第6页,共24页，星期六，2024年，5月（4）基尔霍夫磁位差定律如图,磁路可能由多种尺寸、多种材料构成，有的还含有气隙。图8．4所示磁路可分为三段，根据全电流定律有推广到任意磁路中有由于励磁电流是线圈产生磁通的来源，故称NI为磁路的磁通势F，单位为安(A)。式(8．7)表示磁路中沿任意闭合曲线磁位差的代数和等于沿该曲线磁通势的代数和，此称基尔霍夫磁位差定律。若将磁通势表示为磁位降（磁位差）方向，也可写成当励磁电流为直流时，磁路中产生恒定磁通，此磁路称为恒定磁通磁路，当励磁电流为交流时，产生交变磁通，此称为交变磁通磁路。第7页,共24页，星期六，2024年，5月8．2铁磁性物质的磁化案例8．1变压器中有硅钢片叠成的铁心，电机的绕组是嵌放在由硅钢片叠成的铁心槽内。在第3章中我们已经介绍，硅钢片是高导磁率（磁阻低）的铁磁性材料，能使磁通绝大部分通过由硅钢片叠成的铁心而形成闭合回路。铁磁性物质是如何被磁化？还具有哪些特性？1．铁磁性物质的磁化本来不具磁性的物质，由于受磁场的作用而具有磁性的现象称为该物质被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化，而非铁磁性物质是不能被磁化的。铁磁性物质，被磁化前后的磁畴取向如图8．5所示。有些铁磁性物质在去掉外磁场以后，磁畴的大部分仍然保持取向一致，对外仍显示磁性，这就成了永久磁铁。第8页,共24页，星期六，2024年，5月8．2铁磁性物质的磁化2．磁化曲线铁磁物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线，又称B—H曲线。图8．6(a)所示给出了测定磁化曲线的实验电路。实验测得的B—H曲线，就是磁化曲线，如图8．6(b)所示。由图可见，B与H的关系是非线性的，即不是常数。第9页,共24页，星期六，2024年，5月8．2铁磁性物质的磁化B—H曲线分为三段：1）起始磁化段(曲线的0～1段)当H从零值开始增大时，B增加较慢。2）直线段（曲线的1～2段）随着H的增大，B几乎是直线上升。3）饱和段（曲线的2～3段）随着H的增加，B的上升又比较缓慢了。对于电机和变压器，通常都是工作在曲线的2～3段(即接近饱和的地方)。磁化曲线表示了媒质中磁感应强度B和磁场强度H的函数关系，不同的铁磁性物质，其磁化曲线的形状不同。图8．7所表示的是