《电工技术》课程教学资源（PPT课件）第六章 磁路与变压器

电工技术 diangong 第6章磁路与变压器 6.1磁路 6.2交流铁心线圈电路 6.3变压器 6.4电磁铁 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 第6章 磁路与变压器 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器 6.4 电磁铁 6.1 磁路

电工技术 diangong 第6章磁路与铁心线圈电路 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； 章目录上一页下一页返回退出

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； 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；

电工技术 diangong 在很多电工设备（像变压器、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。 磁路和电路往往是相关的，因此在这里要研究 磁路和电路的关系以及磁和电的关系。 本章结合磁路和铁心线圈电路的分析，讨论变 压器和电磁铁的工作原理，作为应用实例。 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。 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 在很多电工设备（像变压器、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。 本章结合磁路和铁心线圈电路的分析，讨论变 压器和电磁铁的工作原理，作为应用实例。 磁路和电路往往是相关的，因此在这里要研究 磁路和电路的关系以及磁和电的关系。 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

电工技术 diangong 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 章目录上一页下一页返回退出

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 _ + N S N S I f 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

电工技术 dlangong 6.1.1磁场的基本物理量 1.磁感应强度 磁感应强度B: 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度B的方向： 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。 磁感应强度B的大小： B= F I 磁感应强度B的单位：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。 章目录上一页下一页返回退出

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 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度B的大小: 磁感应强度B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。 Il F B = 磁感应强度B的单位: 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

电工技术 diangong 2.磁通 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=B或B=ΦS 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](Wb)1Wb=1Vs 3.磁场强度 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。 磁场强度H的单位：安培/米（Am) 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 2. 磁通 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 S 或 B=  /S 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 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。 磁场强度H的单位 ：安培/米（A/m)

电工技术 即：安培环路定律（全电流定律） diangong fHdl=∑1 式中：Hd1是磁场强度矢量沿任意闭合 13 线的线积分； ΣI是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。 安培环路定律电流正负的规定： 任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流 方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电 流作为正、反之为负。 在均匀磁场中Hl=W或H= 所以安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流 方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电 流作为正、反之为负。 式中： 是磁场强度矢量沿任意闭合 线的线积分；  H dl I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。 安培环路定律电流正负的规定：  H dl = I 即：安培环路定律（全电流定律） I1 H I2 所以安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 在均匀磁场中 Hl = IN l IN 或 H =

电工技术 diangong 4.磁导率 磁导率山：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=H 磁导率μ的单位：亨/米(H/m) 的单位= Wb/m2 V.s SΩ.s A/m A·m m m 由实验可测得：真空的磁导率为： 4=4π×10-H/m 因为它是一个常数，将其它物质的磁导率和它 比较是很方便的。 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 由实验可测得：真空的磁导率为： 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。它与磁场强度的乘积就等 于磁感应强度，即： 4π 10 H/m 7 0 −  =  磁导率 的单位：亨/米（H/m） B = μH m H m Ω s A m V s A m Wb m =  =   = = / / μ 2 的单位 因为它是一个常数，将其它物质的磁导率和它 比较是很方便的

电工技术 dlangong 4.磁导率 相对磁导率4： 任一种物质的磁导率μ和真空的磁导率的比值。 B 6 Mo H B。 也即当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强 度B与在同样电流下真空时该点的磁感应强度B之比 的倍数。 自然界的所有物质按磁导率的大小，大体上可分 为磁性材料和非磁性材料。 章目录上一页下一页返回退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 4.磁导率 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    = B0 B = H H 0  = 也即当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强 度B与在同样电流下真空时该点的磁感应强度B0之比 的倍数。 自然界的所有物质按磁导率的大小，大体上可分 为磁性材料和非磁性材料

电工技术 diangong 6.1.2磁性材料的磁性能 磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。 1.高导磁性 磁性材料的磁导率通常都很高，即>1（如 坡莫合金，其4，可达2×105)。 磁性材料能被强烈的磁化，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。 章目录上一页下一页返回退出

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 磁性材料的磁导率通常都很高，即 r 1 (如 坡莫合金，其 r 可达 2105 ) 。 磁性材料能被强烈的磁化，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