汽车电工电子（第4版） 课件 模块3 磁路和铁芯线圈电路（第四版）.ppt

图涡流涡流损耗（pe）的大小与频率（f）、磁感应强度幅值（Bm）、硅钢片厚度（d）和材料的电阻率（?）有关铁耗（pFe）正比于频率的1.2～1.6次方、磁感应强度幅值的平方，即一般??=?1.2～1.6图Φ=f（i）曲线当线圈所加电压超过额定电压不多时，理论上磁通会成比例增加，而此时铁芯趋向于深度饱和，磁通增加缓慢，励磁电流却急剧增加。图电磁铁的结构1—铁芯2—线圈3—衔铁三、电磁铁电磁铁是利用通电的铁芯线圈所产生的强磁场来吸引铁磁性材料（衔铁）动作的电器。电磁铁由励磁线圈、铁芯和衔铁组成根据电磁铁线圈中所通过的电流不同，可分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类。三、电磁铁1．直流电磁铁直流电磁铁的励磁电流是直流。F?=?4B02S?×?105 式中B0为空气隙磁感应强度（Wb/m2）；S为空气隙磁场截面积（m2）；F为电磁铁的吸力（N）。励磁电流不变时，在衔铁吸合过程中磁阻逐渐变小，磁通逐渐变大，因此直流电磁铁的吸力（F）也逐渐变大。直流电磁铁的励磁电流由电源电压和线圈内阻决定。若电源电压和线圈内阻不变，则励磁电流不变，磁动势（NI）也不变。Fav?=?2Bm2S?×?105 2．交流电磁铁由于交流电磁铁的吸力随时间在0与最大值之间变化，因而衔铁要发生震动而引起噪声。为改善电磁铁工作时的震动和噪声现象，可以在铁芯的局部端面上嵌装一个短路环，又称分磁环。1.当电压有效值和频率不变时，铁芯中磁通的最大值也保持恒定不变。2.故在衔铁吸合过程中，交流电磁铁吸力（F）的大小基本不变，与磁路无关。由于交流电磁铁吸合前后的空气隙不同，导致磁阻不同，因此交流电磁铁在启动（开始吸合）时的电流，要比工作时（吸合后）的电流大很多。表3-2 直流电磁铁和交流电磁铁的比较电磁铁铁芯结构吸合过程吸合后吸合不好时直流电磁铁整块软钢制成，无短路环电流不变，吸力变大，磁阻变小无震动线圈不会过热交流电磁铁硅钢片叠成，有短路环吸力不变，电流变小，磁阻变小有震动线圈会过热，可能烧坏汽车电控燃油喷射系统中的喷油器，其中电磁铁中的衔铁与针阀是一体的，喷油器就是采用电磁铁的电磁吸力来打开或关闭燃油计柱塞，从而控制喷油器的喷油量。变压器是将一种等级的交流电压变换成频率相同的另一种等级的交流电压的静止电气设备。3.2.2变压器概述变压器的主要功能有：变电压（电力系统）变电流（电流互感器）变阻抗（电子线路中的阻抗匹配）变压器的主要用途:经济地输电合理地配电安全地用电一、单相变压器的基本结构图单相变压器结构铁芯构成了变压器的磁路，使绕组之间实现电磁耦合。为了提高铁芯导磁性能，减少铁芯损耗，铁芯通常采用厚度为0.35～0.5mm且表面涂有绝缘漆的硅钢片交错叠装而成。1．铁芯绕组构成变压器的电路，与电源相连接的绕组称为一次侧绕组或初级绕组，与负载相连的绕组称为二次侧绕组或次级绕组。根据两侧绕组匝数的不同，也可将匝数多的称为高压绕组，匝数少的称为低压绕组。单相小容量变压器的绕组多用高强度漆包线绕制。为了降低绕组和铁芯间的绝缘要求，一般高压绕组同心地套在低压绕组的外面。2．绕组模块3磁路和铁芯线圈电路项目3.1认识磁路和磁路定律项目3.2变压器项目3.1认识磁路和磁路定律3.1.1磁路和铁磁性材料3.1.2磁路基本定律及其应用知识学习所谓磁路，就是约束在铁芯及其气隙所限定的范围内的磁通路径。3.1.1磁路和铁磁性材料一、磁场的基本物理量1．磁感应强度和磁通电磁力的大小就与磁感应强度（B）、电流（I）、垂直于磁场的导体有效长度L成正比，公式为 F?=?BIL 磁通（Φ）是一个反映一定区域磁场强弱、方向等状况的物理量。Φ?=?BS 磁导率（μ）是用来衡量物质导磁性能的物理量。 2．磁导率和磁场强度图直导体周围的磁场二、铁磁性材料1．铁磁性材料特点（1）磁化曲线—高导磁性和磁饱和性图B=f（H）磁化曲线图磁滞回线（2）磁滞回线—磁滞性按照铁磁性材料磁滞回线的形状以及在工程中的用途不同，铁磁性材料可分为3大类，即软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。2．铁磁性材料分类一段磁路，设长为l，磁路截面积为S，磁力线均匀分布于横截面上，可知 一、磁路的