磁路设计课件.ppt

1、第一章是磁路，重点介绍：(1)磁路的概念；(2)基本法；(3)铁磁材料的性质；(4)磁路计算的难点：(1)铁磁材料的磁化曲线和应用；(2)磁动势和磁场强度的概念；和(1)安培环路定律(全电流定律)，在磁场中，沿着任何闭合环路的线积分和磁场强度等于通过环路的所有电流，lhdl=1，磁路：磁通量通过的路径，激励线圈：用于在磁路中激励磁通量的载流线圈。励磁电流：励磁线圈中的电流。图2无分支磁芯的磁路，2。磁路欧姆定律。串联磁路欧姆定律，全电流定律：H dl=I，铁芯：气隙：=(RmcRm0)=Rm，右=I=NI，=F，然后Rm=F，磁路=Hc lcH 0 l0，3。基尔霍夫磁路第一定律，任何闭合表面

2、：=0，2。基尔霍夫磁路第二定律，H1l1 H2 l2，312=0，4，电磁感应定律，1)。变压器电势，注意：只有线圈的磁通量和电势符号之间的右手螺旋关系可以取上述公式中的负号，如果线圈和磁场，感应电势纯粹是由磁通量随时间的变化与线圈交联而引起的，只有变压器电势，即2)。移动电势和移动电势的方向用于由右手定则确定，如图所示。如果金属丝切割磁力线的速度是，金属丝上的磁感应强度是，并且不随时间变化，假设磁力线、金属丝和金属丝的运动方向是垂直的，金属丝上的感应电势是运动电势，其大小是，3)。电磁力定律，载流导体在磁场中受到电磁力。如果导体中的电流为1，导体的长度为1，导体处的磁通量密度为2，那么电磁

3、力为非磁性物质0 1。高导磁率铸钢：1 000 0硅钢片：(6 000 7 000) 0坡莫合金：比0大几万倍。磁性物质中有许多小的“磁畴”。磁性物质的磁畴(磁化前)、磁畴(磁化后)和高磁导率广泛用于变压器和电机。2.磁滞回线1 :的磁化曲线和初始磁化曲线的定义磁化未磁化的铁磁材料。当磁场强度从零开始逐渐增加时，磁通量密度将相应增加。曲线B=f(H)称为初始磁化曲线，基本上可以分为四个部分。在设计电机和变压器时，为了在主磁路中获得较大的磁通量而不过度增加励磁磁动势，通常铁芯中的工作磁通量密度选择在拐点附近、B、H，即铁磁材料的初始磁化曲线，A、B、C、D、3。磁滞、剩磁、校正用于制造永磁体。(

4、2)软磁材料的BH曲线窄，Br小，Hc小。用于制造变压器、电机和其他电器的铁芯。(3)矩磁性物质的BH曲线形状接近矩形，Br大，Hc小。在计算机中用作存储单元。根据磁滞回线的不同，磁性物质可分为：3 .铁磁材料的分类铁磁材料的不同磁性导致不同形状的磁滞回线。软磁物质，硬磁物质，薄而窄，剩磁小，矫顽力小，如电工硅钢片和铁镍合金，厚而宽，剩磁大，矫顽力大，如钨钢，4。铁芯损耗1)磁滞损耗的定义当铁磁材料置于交变磁场中时，磁畴不断相互摩擦，消耗能量并导致损耗。公式：应用程序：由于硅钢片的磁滞回线面积很小，电机和变压器的铁芯通常与硅钢片叠放在一起。2)涡流损耗涡流：当通过铁芯的磁通量随时间变化时，根据

5、电磁感应定律，铁芯中会产生感应电动势，感应电动势会产生环流，环流会flo为了减少涡流损耗，电机和变压器的铁芯由高硅含量的薄硅钢片制成。涡流损耗，(a)，(b)，0.35毫米0.30毫米0.27毫米0.22毫米，3)铁芯损耗定义了：铁芯中磁滞损耗和涡流损耗之和。表达式：铁芯损耗与频率的1.3次方、磁通量密度和铁芯重量的平方成正比。如果电路中有电流，就会有功率损耗。在磁路中恒定的磁通量下没有功率损耗；2.所有的电流都在导体中流动，但磁路中没有绝对的磁绝缘体；3.叠加原理可以应用于线性电路，但当磁路饱和时，它是非线性的，不能应用。可以看出，磁路与电路只有形式上的相似，但本质上不同。示例11具有闭合的

6、磁芯磁路，磁芯的横截面积、磁路的平均长度L=0.3m、磁芯的磁导率以及套在磁芯上的励磁绕组为500匝。当在铁芯中产生1T磁通密度时，尝试找到所需的励磁磁动势和励磁电流。1.3磁路计算，实例12如果实例L1的磁路中打开了长气隙，那么当磁芯中的磁通量密度为1T时，所需的激励磁动势是多少？众所周知，铁芯的横截面积是。考虑到气隙磁场的边缘效应，在计算气隙的有效面积时，该值通常在长度和宽度方向上增加。该解由基尔霍夫磁路第二定律求解。铁芯磁场强度：气隙磁场强度：铁芯磁势降：气隙磁势降：励磁磁动势：示例3图示的磁路由两个铸钢铁芯和它们之间的气隙组成。每个零件的尺寸为l0/2=0.5厘米，l1=30厘米，l2

7、=12厘米，A0=A1=10厘米2，A2=8厘米2。线圈中的电流是直流电。目前，气隙磁感应强度要求达到B0=1 T，需要多大的磁动势？(1)磁路中的磁通量=B0A0=10.001 Wb=0.001 Wb (2)磁感应B0=1t、a1、a2、L1、L2、a1、a2、L1、L2，(3)各磁路的磁场根据磁化曲线，h1=9.2 a/cm H2=14 a/cm，=796 000 a/m=7 960 a/cm，(4)各磁路的磁电位差， um0=h0l 0=7 9601 a=7 960 a um1=h1 L1=9.230 a=276 aum 2=H2 L2=1412 a=168 a(5)磁动势f=um0um 2 um2=(7 960276168)a=8 404 a，磁动势F1=N1I1=F2=N2I2，线圈的缠绕方向和每个量的方向如图所示。 磁路从左到右对称，具体尺寸为A1=A2=8 cm2，l1=l2=30 cm，A3=20 cm2，l3=10 cm。如果3=0.002 Wb已知，两个线圈的磁动势是多少？I2、3、I1、N1、1、2、解