汽车电工与电子技术 课件 项目3 磁路与电磁器件

项目3磁路及电磁元件3.1变压器和继电器3.1.1磁路和铁磁性材料磁路：约束在铁芯及其气隙所限定的范围内的磁通路径。图3.1磁路示意图3.1.1磁路和铁磁性材料1．磁场的基本物理量（1）磁感应强度磁感应强度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:

与电流的方向之间符合右手螺旋定则。（1）磁感应强度磁感应强度B的大小:磁感应强度B的单位:

特斯拉(T)。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。（2）磁通磁通

：穿过垂直于磁感应强度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

=BS或

B=/S磁通

的单位:韦[伯](Wb)。（3）磁导率真空的磁导率为常数，用

0表示，有：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）非铁磁物质铁磁物质（4）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)

磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流的

分布有关，而与磁介质的磁导率无关。2．磁路的基本定律（1）安培环路定律内容：磁场强度矢量在磁场中沿任何闭合回路的线积分，等于穿过该闭合回路所包围面积内电流的代数和。特殊形式：磁动势：（2）磁路的欧姆定律内容：应用磁路欧姆定律进行实际计算比较困难，一般只作定性分析。（3）电磁感应定律内容：在汽车上的应用：3．铁磁材料的磁性能（1）高导磁性铁磁材料是制造电磁铁、变压器、电机等的主要材料。（2）磁饱和性内容：磁感应强度B不会随磁场强度H的增强而无限增强，当磁场强度H增大到一定值时，磁感应强度B不能继续增强。（2）磁饱和性磁化曲线：（3）磁滞性磁滞回线：（3）磁滞性内容：磁感应强度B滞后于磁场强度H的变化的性质。磁滞损耗：磁性材料在反复磁化过程中产生的损耗。软磁材料：常用来制造变压器、电动机的铁芯。硬磁材料：宜制作永久磁铁。矩磁材料：常用来制造计算机记忆元件、开关元件及逻辑元件等。4．交流铁芯线圈电路（1）电压、电流和磁通的关系当N和f一定时，主磁通的幅值由加在励磁线圈上的电压有效值确定，与铁心的材料和尺寸无关。（2）功率损耗铜损：铁损：主要包括磁滞损耗和涡流损耗。3.1.2变压器变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备，具有变换电压、电流、阻抗的功能。1．单相变压器的工作原理变压器的结构绕组一次绕组二次绕组由高导磁硅钢片叠成厚0.35mm~0.55mm铁芯1．单相变压器的工作原理（1）单相变压器的空载运行（2）单相变压器的负载运行（3）阻抗变换2．变压器的损耗与额定值（1）变压器的损耗和效率铜损：铁损：主要包括磁滞损耗和涡流损耗。损耗效率：（2）变压器的额定值（2）变压器的额定值3.1.3电磁铁和继电器1．电磁铁（1）电磁铁的结构与工作原理结构：由励磁线圈、铁芯和衔铁等部分组成。（1）电磁铁的结构与工作原理工作原理：利用通电的铁芯线圈产生的电磁力或力矩吸引衔铁或保持某种工件于固定位置，通过将电磁能转化为机械能来实现各种控制的一种电器。（2）电磁铁在汽车上的应用图3.11汽车电喇叭的结构2．继电器（1）电磁式继电器结构：由铁芯线圈（电磁铁）和可与电磁铁联动的触点组成。继电器是自动控制电路中常用的一种元件，是用较小的电流来控制较大电流的一种自动开关。电磁式继电器成本较低，便于控制执行部件，因此在汽车电路中被广泛采用。（1）电磁式继电器图形符号：（2）继电器在汽车上的应用汽车上常用的继电器很多，如起动继电器、喇叭继