第十一章-磁路和有铁心的交流优秀文档.ppt
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第十一章磁路和有铁心线圈的交流电路③磁场强度(magneticfieldstrength)H:它沿场中任意闭合路径的线积分只与产生磁场的宏观传导电流有关,与场中的介质无关:二、磁路的基本概念三、铁磁材料的主要特性及磁滞回线例:无分支磁路正面问题计算例、一带铁心线圈,已知线圈电阻RΩ,漏电抗Xσ=1Ω,在外加工频电压U=100V时,测得I=10A,P=200W。一、涡流损耗(eddycurrentliss):在各磁路段中磁场强度处处相同,方向与磁路路径一致。因此不能用磁路的欧姆定律计算。①设线圈外加电压为正弦波:开始的Oa段,B值随着H缓慢增加;由于B与H的关系是非线性的,μ不是一个常量。当i的参考方向与假定绕行方向符合右手螺旋法则时,Ni(F)取正号,否则取负号。解:取一半磁路,截面积相同支路:磁路中通过同一磁通的分支。考虑磁滞现象时,B~H之间的关系不能用平均磁化曲线而必须用磁滞回线来描述,仍忽略漏磁,线圈中电阻损耗,忽略涡流。(3)为了减小因磁通变化在铁心中感应的涡流,铁心常用薄钢片叠成。1)画出铁心段的磁压、磁通曲线:在磁场中,H矢量沿任何闭合曲线的线积分(或H矢量沿任一闭合曲线的环流),等于这闭合曲线所包围的各传导电流强度的代数和。利用铁磁物质组成一定结构,人为地造成磁通的路径。当H值下降到零时,B值并不为零,保留着Br1值(Od),称为剩余磁通密度,简称剩磁。要退磁使B值降到零(e点),必须将H的方向反过来并达到H=-Hc1,这个使B=0的反向磁场-Hc1称为矫顽磁场强度,简称矫顽力。4、基本磁化曲线(平均磁化曲线)第二节磁路的基本定律二、磁路基本定律对于一段材料一致且截面相同的局部磁路,若其长度为l,则:2、磁路基尔霍夫第一定律任一包围面,在任意时刻穿过该包围面的各分支磁路段的磁通量的代数和为零,也称为磁通连续性定理。3、磁路基尔霍夫第二定律安培环路定律—任意时间沿磁路中任一闭合路径,各段磁路的磁压降的代数和等于围绕此闭合路径的所有磁通势的代数和。当激磁电流为直流时,磁路中产生恒定磁通,此磁路称为恒定磁通磁路;第三节恒定磁通磁路计算一、无分支磁路计算例:无分支磁路正面问题计算例例:无分支磁路反面问题计算2)第二次试探:按正面问题验算磁通势:例(2)反面问题的计算:②图解法:磁路看作铁心段与气隙段的串联磁路,其图解法与非线性电阻电路的图解法相似。2)画出空气隙的磁压、磁通曲线:二、有分支磁路的计算②反面问题的计算:作业:11-2,3,4,5课堂练习题第四节磁饱和与磁滞对电压、电流及磁通波形的影响在直流激励下,稳态时磁通是恒定的,不产生感应电动势,对电路的电压、电流没有影响,故其电路和磁路的分析可以分开(过渡过程则涉及磁通变化对电路的影响);在正弦激励下,对其电路的分析与磁路分析不可分开。(1)磁饱和对电流及磁通波形的影响结论:线圈外施电压为正弦时,磁通为正弦,相位滞后线圈电压90°,由于磁路的饱和,线圈电流发生严重畸变。①设线圈外加电压为正弦波:铁心中由于交变磁化而产生的功率损耗,称为铁损(ironloss)PFe,铁损由铁心中涡流和磁滞产生。二、磁滞损耗(hysteresisloss)安培环路定律—任意时间沿磁路中任一闭合路径,各段磁路的磁压降的代数和等于围绕此闭合路径的所有磁通势的代数和。考虑磁滞现象时,B~H之间的关系不能用平均磁化曲线而必须用磁滞回线来描述,仍忽略漏磁,线圈中电阻损耗,忽略涡流。bc段,B值又转为缓慢上升,这称饱和段。在磁场中,H矢量沿任何闭合曲线的线积分(或H矢量沿任一闭合曲线的环流),等于这闭合曲线所包围的各传导电流强度的代数和。第一节磁场和磁路的基本概念磁路问题实质上是局限在一定范围内的磁场问题。③在磁路的任一个截面上,磁通都是均匀分布的。利用铁磁物质组成一定结构,人为地造成磁通的路径。减小涡流损耗的措施:1、用电工硅钢片叠装成铁心,片间加绝缘涂料,减小叠片厚度。一、涡流损耗(eddycurrentliss):解:取一半磁路,截面积相同设铁心的平均长度l,截面积S,则据安培环路定律得:交变磁通磁路的基本概念与计算。(2)反面问题的计算:考虑磁滞现象时,B~H之间的关系不能用平均磁化曲线而必须用磁滞回线来描述,仍忽略漏磁,线圈中电阻损耗,忽略涡流。(1)磁饱和对电流及磁通波形的影响实际运行的电机和变压器,磁滞损耗往往是涡流损耗的两三倍,要使磁滞损耗小电磁设备的铁心普遍采用软磁材料。涡流的应用:制成感应式电炉和金属感应热处理装置;③在磁路的任一个截面上,磁通都是均匀分布的。当激磁电流为直流时,磁路中产生恒定磁通,此磁路称为恒定磁通磁路;铁心中由于交变磁化而产生的功率损耗,称为铁损(ironloss)PFe,铁损由铁心中