电机拖动绪论;磁路.ppt

1.串联磁路计算 将磁路分段，保证每段磁路的均匀性 计算每段磁路的截面积和等效长度 根据给定磁通，确定每段磁路磁密 由磁密确定每段磁路的磁场强度 计算每段磁路的磁压降 由基尔霍夫第二定律计算磁动势 一、直流磁路的计算 1、简单串联磁路 [例1—2] 铁心材料由铸港和空气隙构成，铁心截面积AFe＝3X 3X10-4m2，磁路平均长度lFe=0.3m，气隙长度δ＝5X10-4m。求该磁路获得磁通量Φ=0.0009Wb时所需的励磁动势。考虑到气隙磁场的边缘效应，在计算气隙的有效面积时，通常在长、宽方向务增加δ值（0.5X10-4m）。 解：铁心内磁通密度为： 根据铸钢磁化曲线查得： 铁心段的磁位降： 空气隙内磁通密度： 气隙磁场强度： 气隙磁位降： 励磁磁动势： 2、简单并联磁路 [例1—3] 图1—14所示并联磁路，铁心所用材料为DR530硅钢片，铁心柱和铁轭的截面积均为A＝2X2X10-4m2，磁路段的平均长度l=5X10-2m，气隙长度δ1=δ2=2.5X10-3m，励磁线圈匝数N1＝N2＝1000匝。不计漏磁通，试求在气隙内产生Bδ=1.211T的磁通密度时，所需的励磁电流i。 解 为便于理解，先画出图l—14b所示模拟电路图。由于两条并联磁路是对称的，故只需计算其中一个磁回路即可。 由图1—14a可知、中间铁心段的磁路长度； 根据磁路基尔霍夫第一定律， 根据磁路基尔霍夫第二定律， 左、右两边铁心段的磁路长度均为。 (1)气隙磁位降 (2)中间铁心段的磁位降 磁通密度B3为 由DR530的磁化曲线查得，H1=H2=215A／m，由此可得左、右两边铁心段的磁位降为 (4)总磁动势和励磁电流 从图1-10中DR530的磁化曲线查得，与B3对应的H3＝19．5X102A／m，于是中间铁心段的磁位降H3l3为 （3）左、右两边铁心的磁位降 磁通密度B1、B2为 1.4 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，正常情况下，可以使用相同的基本磁化曲线。磁路计算时，为表明磁路的工作点和饱和情况，磁通量和磁通密度均用交流的幅值表示，磁动势和磁场强度则用有效值表示。 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。 作业： P16 习题 1－1 ， 1－4 ， 1－7 思考题 1、有两个相同材料的芯子（磁路无气隙），所绕的线圈匝数相同， 通以相同的电流，磁路的平均长度l1 =l2 ， 截面S1 ﹤S 2，试用磁路的基尔霍夫定律分析B1与B2 、Φ 1与 Φ 2的大小。 2、一磁路如图9. 13所示，图中各段截面积不同，试列出磁通势和磁位差平衡方程式。 图 9.13 思考题 2 图 * 磁畴之间产生摩擦而产生的 * 涡流与铁心电阻相作用产生的损耗 2.4．磁路的基尔霍夫第二定律 定律背景:磁路计算时，总是把整个磁路分成若干段，每段为同一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，从而磁场强度亦处处相等。 定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 公式: 又称磁路的串联定律。 * 2. 磁路的基尔霍夫第二定律 磁路和电路的比较（一） 磁 路 电 路 磁通 I N I 磁压降 磁动势 电动势 电流 电压降 R + _ E U 基本定律 磁阻 磁感应 强度 安培环路 定律 磁 路 I N 欧姆定律 电阻 电流 强度 电压定律 电流定律 磁路与电路的比较 (二) P9 电 路 R + _ E I * 四、电磁感应定律 在我们回顾的所有定律中这将是最重要的一个。简单的说电磁感应定律就是变化的电场附近会产生变化的磁场，而变化的磁场附近会产生变化的电场。 定义：无论何种原因使的与闭合线圈交链的磁链ψ随着时间t变化时，线圈中将会 产生感应电动势e 根据原因的不同，感应电动势可分为以下两类： * 1. 变压器电动势 指线圈位置静止不变，穿过线圈的磁通Ф发生变化，这样在线圈内将产生感应电动势，其大小与线圈的匝数和磁通变化率成正比，方向由楞次定律决定 2. 切割（运动）电动势 当磁场和线圈导体之间有相对运动时，使得穿过线圈的磁通随着时间的变化而变化。 此时的e叫做运动电动势 e=Blv 方向由右手定则判定。 *