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第七章磁路与变压器 7 1磁路的基本概念和定律及磁性材料 磁路中的基本概念和定律 磁性材料 磁路与电路的关系 一 磁路中的基本概念和定律 1 磁感应强度b描述磁场内某点磁场强弱和方向 单位 特斯拉t 2 磁通 b s 单位 韦伯 通过某一面积的磁力线数目 磁路中的欧姆定律 其中f 磁动势f in单位 安 rm 磁阻 磁阻单位 1 亨 回忆电路中 其中e 电动势 r 磁阻 磁路中 4 磁场强度h 其中 单位 安 米 h 磁压 5 安培环路定理 或称全电流定理 在磁路中沿任一闭合路径l 磁场强度h的线积分等于该闭和回路所包围的总电流即 若沿长度l磁路强度h处处相等 且闭和回路所包围的总电流是由通过i的n匝线圈提供 则上式可写成 ni hl 磁压 6 磁路的基尔霍夫第二定律沿任何闭和磁路的总磁动势 恒等于各段磁压降的代数和 即 该定律也称为基尔霍夫磁压定律 7 磁路的基尔霍夫第一定律对于有分支磁路 任意取一闭合面a 由磁通连续性的原则 穿过闭合面的磁通的代数和应为零 即 该定律也称为基尔霍夫磁通定律 二 铁磁材料 把磁化过程中的和的关系曲线称为磁化曲线 非铁磁材料主要指空气等非金属及铜 铝等金属 铁磁材料主要指铁 镍 钴及其合金 它有三个特点 1 高导磁性 非铁磁材料 铁磁材料 2 磁饱和性 相对磁导率 h m 将一块尚未磁化的铁磁材料放在幅度为的磁场内反复交变磁化 磁化曲线形成闭合回线 称为磁滞回线 3 磁滞性 剩磁的强弱 将一块尚未磁化的铁磁材料放在幅度为的磁场内反复交变磁化 磁化曲线形成闭合回线 称为磁滞回线 软磁性材料 磁滞回线窄 硬磁性材料 磁滞回线宽 7 2直流磁路的计算 励磁电流为直流的磁路 直流磁路的计算 第一类 已知磁通求磁通势 第二类 已知求 只能借助第一类分析用猜试法进行 步骤如下 查b h曲线 7 3交流磁路与交流铁心线圈 励磁电流为交流的磁路 一 电压 电流和磁通关系 e的有效值为 二 铁心中的能量损耗 电磁关系 磁滞损耗 涡流损耗 减小方法 要切断涡流 每片硅钢间绝缘或提高铁心电阻率 减小方法 选软磁材料或减小或的最大值 正比于磁滞回线下的面积 7 变压器 一 变压器的构造 主要由铁心和绕组两部分组成 接电源一边的绕组 原边绕组 初级绕组 接负载一边的绕组 副边绕组 次级绕组 二 变压器的原理 空载运行 u 2 i e 1 u 1 e 2 1 2 副边无电流 对原边工作状态没影响 u 2 i e 1 u 1 e 2 1 2 变压器的变压比 主磁通同时穿过副边绕组产生感应电动势 带载运行 由于副边产生的磁通在原边产生感应电动势 破坏了原有的电压平衡原边电流也发生变化 当电源电压不变时 主磁通不变磁动势也不变 则有如下磁动势
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