《电机学》课程教学资源（PPT课件）第1章 磁路

第1章成路 1.1磁路的基本定律 1.2常用的铁磁材料及其特性 1.3磁路的计算 1.4电抗与磁导的关系 上一 返回主页 下一章 →

1 第 1 章 磁路 1.1 磁路的基本定律 1.3 磁路的计算 1.2 常用的铁磁材料及其特性 上一章 返回主页 下一章 1.4 电抗与磁导的关系

电帆学第1章嫩路 合> 1.1 磁路的基本定律 一、磁场的基本概念 1.磁感应强度和磁力线 。磁场可以由电流产生。 产生磁场的电流— 励磁电流。 。磁感应强度B用于表征磁场的强弱和方向。 单位：T 。磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密 程度来表示。 。磁力线的分布和方向： 2 白→

电机学第1章磁路 2 1.1 磁路的基本定律 一、磁场的基本概念 1. 磁感应强度和磁力线 磁场可以由电流产生。 产生磁场的电流 —— 励磁电流。 磁感应强度B 用于表征磁场的强弱和方向。 单位：T 磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密 程度来表示。 磁力线的分布和方向：

电机骨第1章减暗 U 。磁力线的分布和方向： 。磁力线的特性： ①磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵 守右手螺旋法则。 ②磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。 ③磁场中的磁力线不会相交。 3 白→

电机学第1章磁路 3 B I I 磁力线的分布和方向： 磁力线的特性： ① 磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵 守右手螺旋法则。 ② 磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。 ③ 磁场中的磁力线不会相交。 I I I B

电机学第1章罐路 d 2.磁通量和磁通连续性定律 。磁通Φ（韦伯Wb): 穿过某一截面A的磁感应强度B的通量。 Φ=J4BdA 。在均匀磁场中： Φ=BA B=ΦIA 。滋感应强度又称为磁密 4 白→

电机学第1章磁路 4 2. 磁通量和磁通连续性定律 在均匀磁场中： 磁通 (韦伯 Wb) ： 穿过某一截面 A 的磁感应强度B 的通量。  = A B dA  = BA B A B=  /A 磁感应强度又称为磁密

电机学第1章减路 u 。通过任意封闭曲面的磁通量总和必等于零，即 Φ=∮4BdA=0 3.滋场强度和滋导率 。磁场强度H（A/m): 表征磁场的强弱和方向的量。 。H与B的关系与区别（在各向同性介质中） B=uH ①磁导率μ(H/m):表征磁场中介质的导磁能力。 对各向同性介质4为标量；线性介质4为常数。 真空的磁号率：0=4元×10-7H/m ②H∝I,，H与介质的性质无关。 ③B与I的大小和介质的性质均有关。 5 白→

电机学第1章磁路 5 3. 磁场强度和磁导率 通过任意封闭曲面的磁通量总和必等于零，即  = A B·dA = 0 磁场强度 H ( A/m) ： 表征磁场的强弱和方向的量。 H 与 B 的关系与区别 (在各向同性介质中) B =  H ① 磁导率 ( H/m )：表征磁场中介质的导磁能力。 对各向同性介质  为标量；线性介质  为常数。 真空的磁导率： 0 = 4×10－7 H/m ② H ∝I， H 与介质的性质无关。 ③ B 与 I 的大小和介质的性质均有关

电机学第1章躐路 d 4.磁场储能 ·磁场能够储存能量。 。电机通过磁场储能实现机电能量的转换。 。磁场中的能量密度为 1 Wm- BH 。对于线性介质： B2 Wu-2BH= 2 。磁场中的总储能为 Wm=Jvwm dy 。磁场能量主要集中储存在气隙中。 6 白→

电机学第1章磁路 6 4. 磁场储能 磁场能够储存能量。 电机通过磁场储能实现机电能量的转换。 磁场中的能量密度为 对于线性介质： 磁场中的总储能为 磁场能量主要集中储存在气隙中。 wm= BH 1 2 wm= BH = 1 2 B 2 2 Wm =  wm dV V

电机骨第1章减路 U 5.磁路的概念 磁路 主磁通 励磁绕组 漏磁通 变压器磁路 直流电机磁路 7 白→

电机学第1章磁路 7 2 5.磁路的概念 ＋ u1 －  1 主磁通 漏磁通 磁路 i1 励磁绕组 S N S N 变压器磁路 直流电机磁路 ＋ u2 － i2      

电机学第1章碱路 二、磁路的基本定律 1.安培环路定律 Hd=i d 如图：∑=1+2·3 母3 a dl 2.磁路的欧姆定律 Hd-H-Ni B= A B H= A Ni A Φ= Rm 无分支磁路 8 白→

电机学第1章磁路 8 1. 安培环路定律 = N i i 1 i 2 i 3 l 如图： dl ∑i = i1＋i2－i3  N i 无分支磁路 l A  2. 磁路的欧姆定律 ∮H dl = ∑i l ∮H dl = Hl l B =  A H = B    A =  = Ni l/A F Rm = 二、磁路的基本定律

电机骨第1章减路 U Rm 磁动势： F=Ni一为作用在磁路上的安匝数。 磁阻： IA u Rm= 山A (A/Wb) 。磁路欧姆定律只能用于定性分 析磁路，因为山不是常数，故 Rm非线性。 。串联磁路的总磁阻为 无分支磁路 Rm=艺Rmk k=1

电机学第1章磁路 Rm = (A/Wb) l  A 磁动势： F = Ni ——为作用在磁路上的安匝数 。 磁阻： F Rm  = 磁路欧姆定律只能用于定性分 析磁路 ，因为  不是常数，故 Rm 非线性。 k=1 n Rm =  Rmk 串联磁路的总磁阻为  N i 无分支磁路 l A 

电机学第1章罐路 【例1-1】有一闭合铁芯磁路，铁心的截面积均为A=9×104m2, 磁路的平均长度分别为1=0.3，已知铁心的磁导率为空气磁导率 的5000倍，励磁绕组的匝数N=500,不计漏磁通，如要在铁心中 产生1T的磁通密度，求需要多大的励磁磁动势和励磁电流。 解： 截面积A 铁心部分的磁场强度为 >磁路的平均长度1 B 1 a) H= A/m=159A/m 5000×4×π×107 该磁路所需的磁动势为 F=Hl=159×0.3A=47.7A 励磁电流为 F47.7 i= A=9.54×10-2A N 500 10

电机学第1章磁路 10 【例1-1】 有一闭合铁芯磁路，铁心的截面积均为 A =9× 10-4 m2 ， 磁路的平均长度分别为 l = 0.3 ，已知铁心 的磁导率为空气磁导率 的 5000倍，励磁绕组的匝数 N =500，不计漏磁通，如要在铁心中 产生 1T的磁通密度，求需要多大的 励磁磁动势和励磁电流。 解： 铁心部分的磁场强度为 7 Fe 1 A/m=159A/m 5000 4 π 10 B H  − = =    该磁路所需的磁动势为 励磁电流为 47.7 2 A 9.54 10 A 500 F i N − = = =  F Hl = =  = 159 0.3A 47.7 A