电工电子枝术第3章磁路与变压器 TANGSHAN 电这术冬融 ADIO 、第3拿嫩路写变压器 TV 第4拿异步电动机及其控荆电路 UNIVERSITY 主锵李磊 制作 李磊 西画
第3章 磁路与变压器 第4章 异步电动机及其控制电路 主讲 李磊 制作 李磊
电了电子枝术第3章磁路与变压器 TANGSHAN 第3章磁路与度压器 3.1嫩场的基本物理量和磁性村 ADIO 料的藏性能 3.2磁路基本定律 33变压器的结构、原理与功能 UNIVERSITY 34特珠用途变压器简介
3.1 磁场的基本物理量和磁性材 料的磁性能 3.2 磁路基本定律 3.3 变压器的结构、原理与功能 3.4 特殊用途变压器简介
电了电子技术第3章磁路与变压器 3.1磁场的基本物理量和磁性材料的磁性能 ANGSHAN 实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁 心 线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电 路。 因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁 ADIO 路问题。 (a) 电磁铁的磁路 (b)变压器的磁路 (c) 直流电机的磁路 西©画
3.1 磁场的基本物理量和磁性材料的磁性能 + － (a) 电磁铁的磁路 (b) 变压器的磁路 (c) 直流电机的磁路 实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁 心。线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电 路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁 路问题
电工电子枝术第3章磁路与变压器 磁路部分 TANGSH 1.磁场的基本物理量 电流通过N匝线圈产生 61 的磁动势： f=iN ADIO ∫在铁芯中激发按正 弦规律变化，沿铁芯 电路部分 闭合的工作磁通Φ。 交流铁心线圈示意图 A 均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直于磁场方 向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。 UNIVERSIT BS …1Wb=108Mx ©@雪
1. 磁场的基本物理量 i u φ 交流铁心线圈示意图 电路部分 磁路部分 电流通过N匝线圈产生 的磁动势：f = i N f 在铁芯中激发按正 弦规律变化，沿铁芯 闭合的工作磁通φ。 均匀磁场中磁通Φ 等于磁感应强度B与垂直于磁场方 向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。 = BS ……1Wb=108Mx
电工电子技术第3章磁路与变压器 TANGSHAN 磁导率4 磁导率表示物质的导磁性能， 单位是亨/米(H/m)。 真空的磁导率： ADIO 4=4π×10-7H/m 非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质 的磁导率远大于真空的磁导率。 相对磁导率出： 物质磁导率与真空磁导率的比值。 (山无量纲》 下页
磁导率μ 磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m)。 真空的磁导率： 4 10 H/m 7 0 − = 非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质 的磁导率远大于真空的磁导率。 相对磁导率μr： （ r 无量纲） 0 r = 物质磁导率与真空磁导率的比值
电了电子技术第3章磁路与变压器 物质根据相对嫩导率的不同可分为两大类 ANGSH 0 非磁性物质：4,1的物质，如铜、铝、橡胶、空 气、塑料等。 铁磁性物质：，>1的物质，如铁、镍、钴、钢、 ADIO 合金钢、坡莫合金等 e 铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差别很大。如铸铁 的4,200~400；铸钢的4,500~2200；硅钢的 4,≥7000~10000；坡莫合金的4，≥20000~200000。 UNIVERS 个磁路中若有气隙存在，则气隙磁阻>>铁芯磁阻。 西©
非磁性物质：μr≈1的物质，如铜、铝、橡胶、空 气、塑料等。 铁磁性物质：μr>>1的物质，如铁、镍、钴、钢、 合金钢、坡莫合金等。 铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差别很大。如铸铁 的μr≈200～400；铸钢的μr≈500～2200；硅钢的 μr≈7000～10000；坡莫合金的μr≈20000～200000。 一个磁路中若有气隙存在，则气隙磁阻>>铁芯磁阻。 物质根据相对磁导率的不同可分为两大类
电工电子枝术第3章磁路与变压器 TANGSHAN 磁感应强度B和磁场强度H ADIO 1.磁感应强度B是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。 B的大小与磁场周围介质的磁导率有关： 2.磁场强度H是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。 H的大小与磁场周围介质的磁导率无关。 UNIVERSIT
磁感应强度B和磁场强度H 1. 磁感应强度B是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。 B的大小与磁场周围介质的磁导率μ有关； 2.磁场强度H是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。 H的大小与磁场周围介质的磁导率μ无关
电工电子技术第3章磁路与变压器 2. 铁磁材料的磁性能 TANGSHAN 铁磁材料之所以具有高导磁 性，是因为在它们的内部具有 种特殊的物质结构—磁畴。 磁畴因受外磁 (a)无外磁场情况 场作用而顺着外磁 ADIO 铁磁材料内部的 场的方向发生归顺 磁畴排列杂乱无章， 性重新排列，在内 磁性相互抵消，因此 部形成一个很强的 (b)有外磁场情况 对外不显示磁性。 附加磁场。 铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子 磁畴是怎么 电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内 形成的？ 就形成了一个个天然的磁性区域一磁畴。 显然，磁畴是由分子电流产生的。 西©
铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子 电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内 就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。 2. 铁磁材料的磁性能 铁磁材料内部的 磁畴排列杂乱无章， 磁性相互抵消，因此 对外不显示磁性。 铁磁材料之所以具有高导磁 性，是因为在它们的内部具有一 种特殊的物质结构—磁畴。 磁畴是怎么 形成的？ 显然，磁畴是由分子电流产生的。 磁畴因受外磁 场作用而顺着外磁 场的方向发生归顺 性重新排列，在内 部形成一个很强的 附加磁场。 （a）无外磁场情况 （b）有外磁场情况
电工电子技术 第3章磁路与变压器 起始磁化曲线和磁滞回线 ANGSHAN 铁磁材料反复磁化 周 bc段是磁化曲线的膝部 所构成的曲线称为磁滞 回线。 磁滞回线中B的变化总 C点以后是饱和段 ADIO 是落后于H的变化说明 铁磁材料具有磁滞性： ab段是上升段 起始磁化 曲线反映 了什么 磁滞回线中H为 起始磁化曲线 零时B并不为零 的现象说明铁 0a段是线性段 磁材料具有剩 磁性。 起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。 ©画
磁滞回线中H为 零时B并不为零 的现象说明铁 磁材料具有剩 磁性。 B H 0 c b a 起始磁化曲线 oa段是线性段 ab段是上升段 bc段是磁化曲线的膝部 C点以后是饱和段 起始磁化 曲线反映 了什么？ 起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。 磁滞回线中B的变化总 是落后于H的变化说明 铁磁材料具有磁滞性； 铁磁材料反复磁化一周 所构成的曲线称为磁滞 回线。 起始磁化曲线和磁滞回线
电工电子枝术第3章磁路与变压器 TANGSH 铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。 高导磁性 磁导率可达102104，由铁磁材料组成的 磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。 ADIO 磁饱和性：B不会随H的增强而无限增强，H增大到 一定值时，B不能继续增强。 磁滞性和剩磁性铁心线圈中通过交变电流时，H的大 小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过 UNIVERS 程中，B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁 滞性；当H减为零时B并不为零。 ⑨国国
铁心线圈中通过交变电流时，H的大 小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过 程中，B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁 滞性；当H减为零时B并不为零。 磁导率可达102~104，由铁磁材料组成的 磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。 B不会随H的增强而无限增强，H增大到 一定值时，B不能继续增强。 高导磁性 磁滞性和剩磁性 磁饱和性： 铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性