磁路及其分析方法

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1、第6章磁路与铁心线圈电路甄洁1第6章磁路与铁心线圈电路6.3变压器6.4电磁铁(自学)6.1磁路及其分析方法6.2交流铁心线圈电路22.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和原、副绕组常用的连接方式；本章要求：第6章磁路与铁心线圈电路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；36.1磁路及其分析方法1磁感应强度磁感应强度:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量,磁感应强

2、度是矢量,用B表示。磁感应强度的大小:用该点磁场作用于1m长,通有1A电流且垂直于该磁场的导体上的力F来衡量，即B=F/(lI)。磁感应强度的方向:电流产生的磁场,B的方向用右手螺旋定则确定；6.1.1磁场的基本物理量:磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率等。永久磁铁磁场，在磁铁外部，B的方向由N极到S极。42磁通磁通：磁感应强度B与垂直与该磁场方向的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通，用表示,即=BS或B=/S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。磁感应强度的单位:国际单位制:特[斯拉](T)[T]=

3、Wb/m2(韦伯/米2)电磁制单位:高斯(Gs)1T=104Gs磁感应强度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。简称磁密。5磁通的单位：3磁场强度磁场强度H：计算磁场时所引用的一个物理量。国际单位制:韦[伯](Wb)[Wb]=伏秒电磁制单位:麦克斯韦(Mx)1Wb=108Mx借助磁场强度建立了磁场与产生该磁场的电流之间的关系。磁场强度方向与产生磁场的电流方向之间符合右手螺旋定则。IH单位：国际单位制:安每米（A/m)电磁制单位:奥斯特（Oe）1A/m=410-8Oe6真空的磁导率为常数，用

4、0表示，有：4磁导率磁导率：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力,用符号表示。、B、H的关系为相对磁导率：任一种物质的磁导率和真空的磁导率0的比值，用r表示。磁导率的单位：亨/米（H/m）7根据上述有可见，相对磁导率也就是当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强度与在同样电流值下真空时该点的磁感应强度之比值。8在物质的分子中，由于电子环绕原子核运动和本身自转运动而形成分子电流，相应产生分子电流磁场。由于不同物质的分子电流磁场的属性不同，使物质呈现为磁性物质和非磁性物质。6.1.2磁性材料的磁性能磁性材料主要指铁、镍、

5、钴及其合金等。在此主要介绍其磁性能。9磁性物质磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴。在没有外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴排列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性。在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁化。即磁性物质能被磁化。磁畴非磁性物质没有磁畴结构，不具有磁化特性。外磁场101高导磁性磁性材料的r1,可达数百、数千、乃至数万之值。能被强烈的磁化，具有很高的导磁性能。磁性材料在外磁场作用下

6、,磁畴转向与外磁场相同的方向，产生一个很强的与外磁场同方向的磁化磁场，磁性物质内的磁感应强度大大增加，即磁性物质被强烈的磁化。磁力线集中于磁性物质中通过。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。实现用小的励磁电流产生较大的磁通和磁感应强度。11磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度达到饱和值。如图。2磁饱和性BJ磁场内磁性物质的磁化磁场的磁感应强度曲线；B0磁

7、场内不存在磁性物质时的磁感应强度直线；B为BJ曲线和B0直线的纵坐标相加即磁场的B-H磁化曲线。OHBB0BJB•a•b12B-H磁化曲线的特征Oa段：B与H几乎成正比地增加；ab段：B的增加缓慢下来；b点以后：B增加很少，达到饱和。OHBB0BJB•a•b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，如图。有磁性物质存在时，与I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。OHB,B133磁滞性当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化）时，铁心受到交变磁

8、化。在电流变化一次时，磁感应强度B随磁场强度H而变化，变化关系如图。磁滞性：磁性物质中，当H已减到零时B并未回到零，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称为磁性物质的磁滞性。磁滞回线：在铁心反复交变磁化的