电工技术基础

电工技术基础第1页，共17页，2023年，2月20日，星期一

磁感应强度B

表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。

他与电流之间的方向关系可用右螺旋定则来确定。

如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。

第2页，共17页，2023年，2月20日，星期一

磁场强度H

作用在磁路单位平均长度上的磁动势。第3页，共17页，2023年，2月20日，星期一相对磁导率

任何一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值

μ0＝4π×10－7(H/m)

真空磁导率

第4页，共17页，2023年，2月20日，星期一§5-2磁性材料

磁性材料主要是指铁、镍、钴及其合金。

当F、l一定时，H＝常数,即:不论铁心采用哪种材料制成,磁场强度H总是不变的。磁导率μ：

μ的大小与材料所处在的磁场强度H有关，他随H而变化。见μ─H曲线。

第5页，共17页，2023年，2月20日，星期一磁化曲线B─H：

B＝f(H)磁化曲线＝f(H)

─H曲线0

BHB＝μH

表示铁磁性材料的磁化性能的曲线。

第6页，共17页，2023年，2月20日，星期一

磁滞现象

当磁化电流为交变电流时，设磁性材料没有被磁化过：

H0BBrBmHm－Hm－Br－BmH＝Hm→0

B＝Bm→Br

H＝0→Hm

B＝0→Bm

H＝0→－Hm

B＝Br→－Bm

H＝－Hm→0

B＝－Bm→－BrH＝0→Hm

B＝－Br→Bm

第7页，共17页，2023年，2月20日，星期一磁滞回线

H0BBrBmHm－Hm－Br－Bm可见，磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化，这种现象叫做磁滞现象。描述上述过程的闭合曲线叫磁滞回线。

第8页，共17页，2023年，2月20日，星期一基本磁化曲线

H0BH0B0HB永磁材料

软磁材料

矩磁材料

第9页，共17页，2023年，2月20日，星期一§5-3磁路的计算

安培环路定律：

任何磁场都是由电流产生的，安培环路定律就是描述激磁电流与磁场之间的关系。

磁路欧姆定律

与电路的欧姆定律在形式上相似。

第10页，共17页，2023年，2月20日，星期一磁路基尔霍夫定律

在磁路中，磁势等于各段上磁压之和。

HL＝NI

第11页，共17页，2023年，2月20日，星期一例：

一闭合均匀铁心磁路，线圈匝数N＝300匝，磁路平均长度L＝0.45m，要求在铁心中产生0.9T的磁感应强度B。试求：①当磁路用铸铁材料时，线圈中励磁电流I；②当用硅钢片时，线圈中励磁电流I。

解：从B─H磁化曲线上查出磁场强度

H铸＝9000A/m

H硅＝260A/m

励磁电流I

第12页，共17页，2023年，2月20日，星期一

在不同材料的磁路中要得到同样大小的磁感应强度，所需的励电流大小不同，而且相差很大。

可见采用高导磁材料做铁心，材料用量下降，设备体积相应减少。

第13页，共17页，2023年，2月20日，星期一§5-4交流磁路

讨论目的：

用一个不含铁心等效电路来置换铁心线圈和铁心中发生的物理过程，使含有铁心磁路的电路简化为单纯的电路问题。

iRuxδuδuRu=-eφR━线圈电阻Xδ━线圈感抗，由漏磁通引起。

第14页，共17页，2023年，2月20日，星期一等效电路iRuxδuδuRu=-eφiuuRuδRXδu=-eR0X0R━线圈电阻Xδ━线圈感抗，由漏磁通引起。

R0

━铁心损耗的等效电阻

X0

━铁心中能量储放的等效感抗

第15页，共17页，2023年，2月20日，星期一设计电机和变压器的重要公式

∵Xδ━在线圈中产生的电压很小∴uδ一般没有考虑。又∵uR＜＜u'∴

uR也忽略

iuuRuδRXδu=-eR0X0设：u(t)＝Umco