《电工学》课程PPT教学课件（电工技术）第六章磁路与铁心线圈电路

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电工学（电工技术）第七版多媒体教学课件第6章磁路与铁心线圈电路中国矿业大学研制高等教育出版社出版高等教育电子音像出版社

第6章磁路与铁心线图电路 6.1磁路及其分析方法 6.2交流铁心线圈电路 6.3变压器 6.4电磁铁曾中园对基天琴 2/79 章目录上一页下一页返回退出

2/79 章目录上一页下一页返回退出第6章磁路与铁心线圈电路 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器 6.4 电磁铁 6.1 磁路及其分析方法

在很多电工设备（如变压器、电机、电磁铁、电工测量仪器等)中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论，才能对以上电工设备进行全面分析。在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心。铁心的磁导率比周围空气或其他物质的磁导率高得多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。 ②中闻对基天警 379 章目录上一页下一页返回退出

3/79 章目录上一页下一页返回退出在很多电工设备（如变压器、电机、电磁铁、电工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论，才能对以上电工设备进行全面分析。在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心。铁心的磁导率比周围空气或其他物质的磁导率高得多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路

6.1磁路及其分析方法四极直流电机和交流接触器的磁路直流电机的磁路交流接触器的磁路曾中园对基天琴 4/79 章目录上一页下一页返回退出

4/79 章目录上一页下一页返回退出直流电机的磁路交流接触器的磁路四极直流电机和交流接触器的磁路 6.1 磁路及其分析方法 _ + N S N S I f _ + N S N S I f

6.1.1磁场的基本物理量 1.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。方向：与电流的方向之间符合右手螺旋定则。如果磁场内各点磁感应强度大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。 2.磁通Φ 穿过垂直于B方向的面积A中的磁感线总数。在均匀磁场中Φ=BA或B=ΦA 说明：如果不是均匀磁场，则取B的平均值。磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通，故又称磁通密度。磁通Φ的单位：韦[伯](Wb) 1Wb=1V.s ②中闻对基天警 5/79 章目录上一页下一页返回退出

5/79 章目录上一页下一页返回退出 6.1.1 磁场的基本物理量 1.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。方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。如果磁场内各点磁感应强度大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。 2. 磁通 穿过垂直于B方向的面积 A 中的磁感线总数。说明: 如果不是均匀磁场，则取 B 的平均值。在均匀磁场中  = B A 或 B=  /A 磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。磁通 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1V·s

3.磁场强度H 是计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量，通过它来确定磁场与电流之间的关系。单位：安[培]每米(A/m) 4.磁导率μ 表示磁场介质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即B=H。单位：亨[利]每米H/m 的单位= Wb/m2 V.s 2.s H A/m A·mm m 实验测得真空的磁导率4，=4π×10-H/m 相对磁导率μ：任一种物质的磁导率μ和真空磁导率的比值。 44 密中园对基天鉴 679 章目录上一页下一页返回返出

6/79 章目录上一页下一页返回退出 3.磁场强度H 是计算磁场时所引用的一个物理量, 也是矢量, 通过它来确定磁场与电流之间的关系。单位：安[培]每米(A/m) 实验测得真空的磁导率 4. 磁导率 表示磁场介质磁性的物理量, 衡量物质的导磁能力。它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即。 4π 10 H/m 7 0 −  =  单位：亨[利]每米(H/m) B = μH m H m Ω s A m V s A m Wb m 2 =  =   = = / / μ的单位相对磁导率 r：任一种物质的磁导率 和真空磁导率 0 的比值。 0 r    =

6.1.2磁性材料的磁性能磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。 1.高导磁性磁性材料的磁导率很高，4>1，可达数百、数干乃至数万。磁性材料能被强烈磁化，具有很高的导磁性能。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。在这种具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强度。 ⊙中闻对基天警 779 章目录上一页下一页返回退出

7/79 章目录上一页下一页返回退出 6.1.2 磁性材料的磁性能 1. 高导磁性磁性材料的磁导率很高, r 1, 可达数百、数千乃至数万。磁性材料能被强烈磁化，具有很高的导磁性能。磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中, 如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。在这种具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强度

2.磁饱和性将磁性材料放入磁场强度为H的磁场内，会受到强烈的磁化，其磁化曲线如图。 B,u 有磁性物质存在时，B与H 不成正比，磁性物质的磁导率山不是常数，随H而变。有磁性物质存在时，Φ与1 也不成正比。 H 磁性物质的磁化曲线在磁路 B和μ与H的关系计算上极为重要，其为非线性曲线，实际中通过实验得出。。中国对基天琴 879 章目录上一页下一页返回退出

8/79 章目录上一页下一页返回退出 2.磁饱和性将磁性材料放入磁场强度为 H 的磁场内，会受到强烈的磁化，其磁化曲线如图。  B和与H的关系有磁性物质存在时，B 与 H 不成正比，磁性物质的磁导率  不是常数，随H而变。有磁性物质存在时， 与 I 也不成正比。磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极为重要，其为非线性曲线，实际中通过实验得出。 O H B, B O H B, B

3.磁滞性磁性材料中磁感应强度的变化滞后于磁场强度变化的性质称为磁性物质的磁滞性。磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。米B 剩磁感应强度B(剩磁)：当线圈中电流减小到零 H=0)时，铁心中的磁感应强度。 B并未回到零值，B=B(剩磁)。例如，永久磁铁的磁性就是由剩磁产生的；自励直流发电机的磁极，为了使电压能建立，也必须具有剩磁。磁滞回线密中帽对基天琴 9/79 章目录上一页下一页返回退出

9/79 章目录上一页下一页返回退出 3.磁滞性磁性材料在交变磁场中反复磁化，其 B−H关系曲线是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。磁性材料中磁感应强度的变化滞后于磁场强度变化的性质称为磁性物质的磁滞性。剩磁感应强度Br (剩磁) ：当线圈中电流减小到零 (H=0)时, 铁心中的磁感应强度。 B并未回到零值，B=Br (剩磁)。例如，永久磁铁的磁性就是由剩磁产生的；自励直流发电机的磁极，为了使电压能建立，也必须具有剩磁。磁滞回线 O H B • • • • Br Hc 磁滞回线 O H B • • • • Br Hc −

3.磁滞性剩磁也存在着有害的一面，例如，当工件在平面磨床上加工完毕后，由于电磁吸盘有剩 B 磁，还将工件吸住。为此要通入反向去磁电流，去掉剩磁，才能取下工件。 0 H H 矫顽磁力Hc: 使B=0所需的H值。磁性物质不同，其磁滞回磁滞回线线和磁化曲线也不同。曾中帽对基大琴 10/79 章目录上一页下一页返回返出

10/79 章目录上一页下一页返回退出 3. 磁滞性剩磁也存在着有害的一面，例如，当工件在平面磨床上加工完毕后，由于电磁吸盘有剩磁，还将工件吸住。为此要通入反向去磁电流，去掉剩磁，才能取下工件。矫顽磁力Hc：使 B = 0 所需的 H 值。磁性物质不同，其磁滞回线和磁化曲线也不同。磁滞回线 O H B • • • • Br Hc O H B • • • • Br Hc

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