大二文件電拖第1章-學(xué)生版

1、 電機(jī)和變壓器都是能量或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁裝置，以磁場(chǎng)為媒介。 磁場(chǎng)問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，我們不去精確地分析它，而是把它簡(jiǎn)化為磁路問(wèn)題來(lái)處理。航空電機(jī)及電氣傳動(dòng)第1章 磁路1.磁場(chǎng)的幾個(gè)基本物理量 磁場(chǎng)可由磁極產(chǎn)生，也可由電流產(chǎn)生。 磁場(chǎng)的分布可由磁力線(xiàn)來(lái)描述，磁力線(xiàn)總是閉合的。 電路：電流流過(guò)的路徑稱(chēng)之為電路。 磁路：磁力線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的路徑稱(chēng)為磁路。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度（又稱(chēng)磁密）B單位：T（特斯拉）（2）磁通亨利單位：Wb（韋伯）（3）真空磁導(dǎo)率0順磁： 0 ； 逆磁： 0 非磁性材料：0 如：空氣隙、銅、鋁、絕緣材料等 磁性材料，也稱(chēng)鐵磁材料：幾百、幾千倍0 磁性材料又分軟磁材料（純鐵、電工鋼）和硬磁

2、材料。 （4）磁場(chǎng)強(qiáng)度H單位：A/m 由于鐵磁材料的磁導(dǎo)率不是一個(gè)常數(shù)，具有非線(xiàn)性（磁路飽和現(xiàn)象），通常利用查磁化曲線(xiàn)求解較為方便。 物理意義：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度磁路上的磁壓降。（1）安培環(huán)路定律：在磁場(chǎng)中沿任一閉和回路磁場(chǎng)強(qiáng)度的線(xiàn)積分等于穿過(guò)該回路所有電流的代數(shù)和，即2.磁場(chǎng)的安培環(huán)路定律和磁通連續(xù)性定律 其中電流的正方向與閉合回路的正方向滿(mǎn)足右手定則。（2）磁通連續(xù)性定律：通過(guò)任意閉合曲面的磁通量必為零，2.磁場(chǎng)的安培環(huán)路定律和磁通連續(xù)性定律 即磁通量處處連續(xù)。3.磁路的基本定律 （1）磁動(dòng)勢(shì)F（也稱(chēng)磁通勢(shì)） 由安培環(huán)路定律，引出一個(gè)重要的物理量磁動(dòng)勢(shì)，用于反映產(chǎn)生磁通的源，與電路中的電動(dòng)勢(shì)相對(duì)應(yīng)。

3、 其計(jì)算可由兩方面考慮：從磁通產(chǎn)生的源：從磁路的磁壓降：可參看圖1-2。3.磁路的基本定律 （2）磁路歐姆定律式中：為磁阻為磁導(dǎo)，單位：H（亨）磁阻與鐵磁材料的磁導(dǎo)率有關(guān)，因而也是非線(xiàn)性的。故F與為非線(xiàn)性關(guān)系。 注意：盡管磁路和電路在物理量和基本定律上有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，但是，磁路和電路仍有本質(zhì)的區(qū)別：1）電路中可以有電動(dòng)勢(shì)而無(wú)電流，磁路中有磁動(dòng)勢(shì)必有磁通。2）電路中有電流就有功率損耗，而在恒磁通下，磁路中無(wú)損耗。3）電流只在導(dǎo)體中流過(guò)，而磁路中除了主磁通外還必須考慮到漏磁通的影響。4）電路中電阻率在一定溫度下恒定不變，而由于鐵磁材料構(gòu)成的磁路中，磁導(dǎo)率是隨著磁密而變化的，所以磁導(dǎo)率不是一個(gè)常數(shù)

4、。例：圖1-2，已知鐵心截面積S910-4，磁路平均長(zhǎng)度L=0.3m，鐵心磁導(dǎo)率50000，勵(lì)磁線(xiàn)圈匝數(shù)W500匝，試求在鐵心中產(chǎn)生1T的磁通密度時(shí)，需要多少磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流。解：3.磁路的基本定律 （3）磁路的基爾霍夫定律 根據(jù)磁通連續(xù)性定律，結(jié)合多分支特點(diǎn)，得出磁路的基爾霍夫第一定律：3.磁路的基本定律 當(dāng)磁路由數(shù)段不同截面、不同鐵磁材料的鐵心或氣隙組成時(shí)，將磁路分成若干段，每段為同一材料、相同截面積、同段內(nèi)磁密處處相等，則安培環(huán)路定律變?yōu)椋荷鲜椒Q(chēng)為磁路的基爾霍夫第二定律。4.其他一些電磁定律 （1）電磁感應(yīng)定律 電磁感應(yīng)定律就是變化的電場(chǎng)附近會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)附近會(huì)產(chǎn)生變化的

5、電場(chǎng)。 定義：無(wú)論何種原因使與閉合線(xiàn)圈交鏈的磁鏈隨著時(shí)間T變化時(shí)，線(xiàn)圈中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e。根據(jù)原因的不同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可分為：1）切割（運(yùn)動(dòng)）電動(dòng)勢(shì)：指線(xiàn)圈不動(dòng)，跨接在線(xiàn)圈上的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，使得穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通隨著時(shí)間的變化而變化。此時(shí)的e叫做切割電動(dòng)勢(shì)e=Blv,方向由右手定則判定。2）變壓器電動(dòng)勢(shì)：指線(xiàn)圈不變，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通發(fā)生變化，這樣在線(xiàn)圈內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小與線(xiàn)圈的匝數(shù)和磁通變化率成正比，方向由楞次定律決定。（2）電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到力的作用，方向用左手定則判定。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，作用在轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體上的電磁力將使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)力矩，稱(chēng)為電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩是電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換

6、的重要物理量。（3）電路定律1)歐姆定律2)基爾霍夫第一定律（電流定律）3)基爾霍夫第二定律（電壓定律）在電路中，對(duì)任一回路，沿回路環(huán)繞一周，回路內(nèi)所有電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于所有電壓降的代數(shù)和，即： 物理中的能量守恒定律在此同樣適用。 例如，對(duì)于電動(dòng)機(jī)，有：（4）能量守恒定律5.磁性材料的特性 鐵磁材料的特點(diǎn)：（1）磁導(dǎo)率隨著外加磁場(chǎng)的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，存在磁飽和現(xiàn)象。（2）在交變磁場(chǎng)中，鐵磁材料被反復(fù)交變磁化，從而消耗能量，這種損耗稱(chēng)為磁滯損耗ph。 渦流損耗pe是由交變磁通在鐵心內(nèi)部產(chǎn)生渦電流而引起的損耗。5.磁性材料的特性 磁滯損耗與渦流損耗之和，稱(chēng)為鐵心損耗pFe。 式中：CFe鐵心損耗系數(shù) G鐵心重量 f磁場(chǎng)交變頻率 Bm磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值6.恒定磁通磁路的計(jì)算 兩種情況：（1）給定磁通，求所需要的磁動(dòng)勢(shì)。（2）已知磁動(dòng)勢(shì)，求磁路中的磁通或磁密。本章結(jié)束查磁化曲線(xiàn)B/SFHjLj對(duì)第一章的幾點(diǎn)補(bǔ)充說(shuō)明 1）磁路歐姆定律（1-9）、磁阻公式（1-8）：主要作用是說(shuō)明磁場(chǎng)是可以簡(jiǎn)化為磁路的。僅在磁路非飽和時(shí)，才用于計(jì)算。2）圖（1-2）：主磁通、漏磁通。磁通方向：根據(jù)電流方向、激磁線(xiàn)圈的繞向，由右手螺旋法則