中国矿业大学：《电工学（电子技术）》课程电子教案（PPT教学课件）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

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第6章磁路与铁心线圈电路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电磁铁退出返回章目录页K一页

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

第6章磁路与铁心线图电路本章要求：1.理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交流铁心线圈电路：2.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义：3.掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用4.了解三相电压的变换方法：5.了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识退出返回章目录质下一页

章目录上一页下一页返回退出 2. 了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义; 3. 掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用; 4.了解三相电压的变换方法; 本章要求：第6章磁路与铁心线圈电路 5. 了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识。 1. 理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交流铁心线圈电路;

在很多电工设备（如变压器、电机、电磁铁、申工测量仪器等）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它物质的磁导率高的多，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退出返回章目录下一页页

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它物质的磁导率高的多，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退出返回章目录贝贡F

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

磁场的基本物理量6.1.11.磁感应强度B表示磁场内某点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。大小:B=Fu单位：5特斯拉(T)，1T=1Wb/m2均匀磁场：各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也称匀强磁场退出返回章目录一页下一页

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。大小:  F B = 单位: 特斯拉(T)，1T = 1Wb/m2 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Φ穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。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I（Wb）1Wb=1V·s3.磁场强度H是计算磁场时所引用的一个物理量，也是量，通过它来确定磁场与电流之间的关系。单位：安培/米（A/m）退出返回章目录一页质下

章目录上一页下一页返回退出 2. 磁通 穿过垂直于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  = 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/米(A/m)

4. 磁导率μ表示磁场媒质磁性的物理量，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=μH单位：亨/米(H/m)Wb/mH即：u的单位=A/mA·mmm实验测得真空的磁导率：μg=4元×10-H/m相对磁导率u：任一种物质的磁导率u和真空的磁导率山的比值。从=μuo退出返回章目一页1贝下

章目录上一页下一页返回退出实验测得真空的磁导率： 4. 磁导率 表示磁场媒质磁性的物理量, 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/米 (H/m) B = μH m H m Ω s A m V s A m Wb m =  =   = = / / μ 2 即：的单位相对磁导率 r：任一种物质的磁导率 和真空的磁导率 0 的比值。 0 r    =

6.1.2磁性材料的磁性能磁性材料主要指铁、镍、钻及其合金等。1.高导磁性磁性材料的磁导率很高，μ>>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退出返回章目录一页贝下

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，其磁滞曲线如图。B,μ有磁性物质存在时，B与HB不成正比，磁性物质的磁导率不是常数，随H而变。U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u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。退出返回章目录下一页页

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，其磁滞曲线如图。  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，B剩磁感应强度B（剩磁）：B当线圈中电流减小到零(H-0）时，铁心中的磁感应强度。H福例如：永久磁铁的磁性就是由H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。磁滞回线退出返回章目录上一页下一页

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。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

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