第二节直流磁路简介一、磁路磁通经过的路径叫做磁路。图4-9a、b、c所示分别为变压器、电机和电磁铁的铁心磁路。1 .磁路的基尔霍夫第一定律规定:穿入闭合曲面的磁通为正,穿出闭合曲面的磁通为负,则得出这一闭合曲面上穿出 与穿入的磁通的代数和为零,即在图4-10中,如已知磁通Φ1、Φ2,把闭合曲面S看成一个广义的点A,可以求出磁通Φ3 Φ1+Φ2-Φ3=0所以Φ3=Φ1+Φ 22.磁路的基尔霍夫第二定律对于任一回路有:对于图4-10所示磁路的回路ABCDA,有:对于图4-10所 示磁路的回路AFEBA(),有:3.磁路欧姆定律设一段磁路的长度为截 面积为S,磁介质的磁导率为μ,则磁路中有:即所以 式中称为该段长度为l,截面积为S,磁导率为μ的磁路的 “磁阻”。磁阻的单位为l/亨(l/H)。电路中的一些物理量及其基本定律,我们比较了解,而磁路中的相关物理量和基 本定律与电路中的有许多相似之处,现把它们列在表4-1中,进行对比,有利于我们对磁路中物理量和基本定律的理解。第三节交流铁心 线圈一、正弦电压下的铁心线圈如图4-11所示,为一个具有闭合铁心的线圈,各量的参考方向如图。电压平衡方程式: 忽略uσ和uR,有:u=uL二、铁心损耗1.磁滞损耗铁心线圈中的铁心在交变磁通的作用下被反复磁化,磁畴的 边界和方向反复改变而造成的能量损耗称为磁滞损耗。2.涡流损耗由于铁心内同样有电阻,当涡流在铁心内流动时,就会引 起有功功率损耗,使得铁心发热,称为涡流损耗。3.铁心损耗本章小结一、描述磁场的主要物理量二、铁磁材料的磁化三 、磁路基本定律四、交流铁心线圈五、电磁铁图4-9铁磁材料中的磁路图4-10磁路第一定律二 、磁路定律图4-10磁路第一定律H的参考方向与回路的绕行方向相同取+H的参考方向与回路的绕行方向相反取励磁电流 的参考方向与回路绕行方向符合右手螺旋定则IN取+,反之取磁路中沿任意闭合回路磁位差Um的代数和等于磁Fm的代数和,数学表达式为 :磁动势FmIN磁位差Um(安匝)(磁压)表4-1磁路与电路比较图4-11交流铁心线圈图4-12 铁心中的涡流第四节电磁铁电磁铁是给有铁心的线圈通电,产生电磁力,来实现机械运动的多功能器件,它在电器元件、设备 上有着广泛的应用。尽管电磁铁的结构形式多样,功能各异,但它们的基本组成都是相同的,由磁导率很高的软磁性材料铁心、衔铁、线圈三部分构 成。如图8-13所示。一、直流电磁铁电磁吸合力的计算公式为为空气隙中的磁感应强度,为空气的磁导率, 为全部吸合面的面积,为吸合力。二、交流电磁铁吸合力也随时间变化,瞬时值表达式为一个周期吸合力的平均值为图8-14 交流电磁铁的吸合力波形短路环的作用:交流电磁铁与前面介绍的直流电磁铁相比有它的特点。作业:P1044-9 |
|