研究电机时常用的基本概念和定律.ppt

预备知识,研究电机时常用的基本概念和定律,一、磁路的基本概念,1 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。,磁感应强度B的方向（矢量） 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。,均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的 磁场，也称匀强磁场。,单位:特斯拉(T),磁通,磁通 ：穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。,说明: 如果不是均匀磁场，则取B的平均值。,在均匀磁场中 = B S 或 B= /S,磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。,磁通 的单位:韦伯(Wb) 1Wb =1Vs,磁场强度,磁场强度H ：介质中某点的磁感应强度 B 与介质 磁导率 之比。,磁场强度H的单位 ：安培/米（A/m),真空的磁导率为常数，用 0表示，有：,磁导率,磁导率 ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质 的导磁能力。,相对磁导率 r： 任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值。,磁导率 的单位：亨/米（H/m）,二、物质的磁性能,1.高导磁性,磁性物质：铁磁物资,非磁性物质：顺磁物资，反磁物资,二、物质的磁性能,2. 磁饱和特性性,二、物质的磁性能,3. 磁饱和特性性,任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负。,式中： 是磁场强度矢量沿任意闭合 线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；,I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。,安培环路定律电流正负的规定：,安培环路定律（全电流定律）,安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。,在均匀磁场中 Hl = IN,2、电磁感应定律：,e=Blv,定义：无论何种原因使的与闭合线圈交链的 磁链随着时间T变化时，线圈中将会产生感应电动势e,运动电动势,变压器电动势,3、磁路欧姆定律 磁路中的磁通与磁势成正比，与磁阻成反比，即磁通 =F/Rm,4、磁路的基尔霍夫第一定律 任何磁路中，流进节点的磁通代数和为零,5、磁路的基尔霍夫第二定律,在闭合磁回路中，磁路各段磁压降代数和等于作用于该磁路上的磁动势之和。,5.电磁力定律： 载流导体在磁场中要受到力的作用，方向 用左手定则判定。 f=Bil 在旋转电机中，作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受到一个力矩，我们称之为电磁转矩。电磁转矩是电机实现机电能量转换的重要物理量。,6.电路定律： 1）欧姆定律：u=iR 2)基尔霍夫第一定律（电流定律）： i=0 3)基尔霍夫第二定律（电压定律）： 在电路中，对任一回路，沿回路环绕一周，回路内所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和，即： e= u,铁磁材料的磁损耗 当铁磁材料处于变化磁场中，会产生涡流损耗和磁滞损耗。 1、涡流损耗pFe=C Fe D2f2B2 C Fe ：系数 D：厚度 f: 频率 B：磁密 2、磁滞损耗小磁铁来回翻转，摩擦耗能。 ph=k hfB2,能量守恒定律： 物理中的能量守恒定律在这里同样使用， 稳态运行时，,注意：尽管磁路和电路在物理量和基本定律上有一一对应的关系，但是，磁路和电路仍有本质的区别： 1）电路中可以有电动势而无电流，磁路中有磁动势必有磁通 2）电路中有电流就有功率损耗，而在恒磁通下，磁路中无损耗 3）电流只在导体中流过，而磁路中除了主磁通外