磁路基本定律、计算方法

§1.5磁路基本定律、计算方法一、磁路分析二、电路分析三、磁路计算方法1、磁路欧姆定律=F/Rm=Fm---磁路磁阻；m---磁路磁导与电路对应一、磁路分析2、基尔霍夫第一定律穿入任一封闭面的磁通等于穿出该封闭面的磁通。（穿入任一封闭面的总磁通等于0）。

=03、基尔霍夫第二定律在磁路中沿任何闭合磁路径上，磁动势的代数和等于磁压降的代数和。

F=Hl二、电路分析交、直流电路分析

欧姆定律：

基尔霍夫定律：图12磁路电路图磁通Φ磁路电路磁动势F磁感应强度B磁阻电动势E电流I电流密度J电阻R表2磁路电路对比三、磁路与电路的差别

磁路和电路的比拟仅是—种数学形式上的类似、而不是物理本质的相似。1.电路中有电流I时，就有功率损耗I2R，而在直流磁路中，维持一定的磁通量时，铁心中没有功率损耗；2.在电路中可以认为电流全部在导线中流通，导线外没有电流；在磁路中，则没有绝对的磁绝缘体，除了铁心的磁通外，实际上总有一部分磁通散布在周围的空气中；3.电路中的电阻率在一定温度下是不变的，而磁路中铁心的磁导率却不是常值，是随铁心的饱和程度变化的；4.对线性电路，计算时可以用叠加原理，但对于铁心磁路，计算时不能应用叠加原理，因为铁心饱和时磁路为非线性。1、铁心磁路计算串联磁路：第一类：已知F(电机变压器设计中的磁路计算通常属第一类问题)a、将磁路分段原则：同一段上、A、相同。三、磁路计算方法图中分铁心和气隙两段.图14铁心磁路b、求各段BBK=K/AKc、确定HK

A、非铁磁材料K=0HK=BK/0

B、铁磁材料查磁化曲线，由BKHK

d、求代数和

F

=

HKlK=FK=iN第二类：已知F

试探（迭代）法并联磁路：与串联磁路计算相同，第一类问题顺序求解，第二类问题采用试探（迭代）法。图中分四段.图15并联磁路第一类：已知Fa、将磁路分段原则：同一段上、A、相同。b、根据基尔霍夫第一、二定律列写节点方程和回路方程并求解c、分段逐一求BBK=K/AKd、确定HKA、非铁磁材料K=0HK=BK/0

B、铁磁材料查磁化曲线，由BKHK

e、求代数和

F

=

HKlK=FK=iN

[例1]有一闭合铁心磁路，铁心的截面积，磁路的平均长度L=0.3m，铁心的磁导率，套装在铁心上的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时，所需的励磁磁动势和励磁电流。

解用安培环路定律来求解。磁场强度

磁动势

励磁电流

[例2]

若在例l磁路中，开一个长度的气隙，问铁心中激励1T的磁通密度时，所需的励磁磁动势为多少?已知铁心截面积。考虑气隙磁场边缘效应，计算气隙有效面积时通常在长、宽方向增加δ值。解用磁路的基尔霍夫第二定律来求解。铁心内的磁场强度:气隙磁场强度:铁心磁位降:气隙磁位降:励磁磁动势:2、交流磁路的特点交流磁路中，激磁电流是交流，因此磁路中的磁动势及其所激励的磁通均随时间而交变，但每一瞬时仍和直流磁路一样，遵循磁路的基本定律。就瞬时值而言，通常情况下，可以使用相同的基本磁化曲线。交变磁通除了会引起铁心损耗之外，还有以下两个效应：(1)磁通量随时间交变，必然会在激磁线圈内产生感应电动势；(2)磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形的畸变。有关交流磁路和铁心线圈的计算，将在变压器一章内作进一步的说明。§1.7电机的冷却