第8讲 电磁机构理论(二).ppt

第8讲 电磁机构理论 二 电器原理 本讲课程主要内容 1 气隙磁导和磁导体磁阻的计算calculationofgasmagneticconductanceandmagneticconductancesubstancemagneticresistance 2 磁路的微分方程及其解differentialequationofmagneticcircuitanditssolution 3 交流磁路的分析analysisofalternating currentmagneticcircuit 电器原理 第五节气隙磁导和磁导体磁阻的计算 一 概述气隙的种类 1 主气隙 工作气隙 2 可变或固定结构气隙3 防剩磁气隙 非磁性垫片 气隙的特点 1 长度非常小2 磁导率非常小3 磁阻大 在释放位置 气隙磁压降占全部磁动势的80 以上 气隙磁导计算的准确度决定了磁路甚至电磁机构计算的准确度 磁导体的特点 在直流磁场中只呈现磁阻 在交变磁场中则呈现磁阻抗 当它们的值与气隙磁阻为可比时 其计算同样很重要 二 解析法求气隙磁导 定义 通过气隙磁导的解析表达式来计算气隙磁导的方法 条件 气隙磁场分布均匀 磁极边缘的磁通扩散可以忽略不计依据 磁导的定义式优点 概念清晰 简单缺点 适用性差 误差大认为气隙磁场均匀的要求 气隙长度与极面的线尺寸相比很小 对于矩形端面磁极 极间气隙磁导 对于圆形端面磁极 极间气隙磁导 三 磁场分割法求气隙磁导 定义 按气隙磁场分布情况和磁通的可能路径将整个磁场分割为若干几何形状规则化的磁通管 然后以解析方式求出它们的磁导 并按其串并联关系求出整个气隙磁导的计算方法 总磁导 优点 适用性强 误差小缺点 概念不清 复杂 四 磁导体的磁阻和磁阻抗 直流励磁时 磁导体的磁阻 交流励磁时 磁导体的磁阻抗 只有磁导体材料的交流平均磁化曲线时 磁导体的磁阻抗 磁导体的磁抗 磁导体的磁阻 只有磁导体材料的直流平均磁化曲线时 第六节磁路的微分方程及其解 一 磁路的微分方程 根据安培环路定律 或 或 磁路的微分方程 二 不计铁心磁阻时的计算 条件 气隙较大而铁心不饱和 铁心磁阻小 可忽略不计 因 y 当y 0时 Uy 0 故积分常数C1 0 在y l处 y l IN 2fl 故积分常数C2 2fl l2 2l 气隙磁通 IN 漏磁通 在铁心底部 y 0 磁通有最大值 第七节交流磁路的分析 交流磁路与直流磁路的比较 共同点 非线性和分布性 计算方法基本一致 不同点 铁损的存在使得交流磁路计算显得更为复杂 一 交流磁路的特点 1 电磁感应现象的出现使其计算涉及到电磁感应定律 2 铁损使励磁电流中超前磁通90 的损耗分量 3 在磁化曲线非线性的影响下 电压或电流波形有畸变 4 励磁线圈的阻抗是磁路参数的函数 使并励的交流电磁机构成为变磁动势性质 5 由于磁通为正弦交变量 电磁吸力会有等于零的时候 需在磁极端面设置短路的导体环 分磁环以消除此现象 二 交流磁路的基本定律 基尔霍夫第一定律 其相量形式 基尔霍夫第二定