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电机及拖动 顾绳第一章 磁路

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电机与拖动课后习题第一章标准答案

电机与拖动课后习题第一章标准答案

1.1.1 某铁心的截面积A=10cm 2，当铁心中的H=5A/cm ，Φ=0.001Wb,且可认为磁通在铁心内均匀分布，求铁心的磁感应强度B 和磁导率μ。

mH m H H B T T A B /002.0/105111010001.024=⨯===⨯=Φ=-μ1.2.1求下述两种情况下的铸钢中的磁场强度和磁导率：（1）B=0.5T; （2）B=1.3T ，并比较饱和与不饱和两种情况谁的μ大。

（1）B=0.5T ：由磁化曲线查得H=4A/cm ，m H m H H B /00125.0/1045.02=⨯==μ （2）B=1.3T ：由磁化曲线查得H=16A/cm ，m H m H H B /0008125.0/10163.12=⨯==μ 由于B=0.5T 时，磁路未饱和，B=1.3T 时，磁路已经饱和。

所以磁路不饱和时μ大。

1.2.2 已知硅钢（含硅4%）的H=4A/cm ，铸铁的H=9A/cm 。

求它们的B 和μ，并比较谁的导磁能力强。

（1）H=4A/cm 时，由磁化曲线查得B=1.1T ，且磁路已经饱和。

m H m H H B /00275.0/1041.12=⨯==μ （2）H=9A/cm 时，由磁化曲线查得B=0.2T ，且磁路未饱和。

m H m H H B /000222.0/1092.02=⨯==μ 所以硅钢的磁导率强。

1.3.1在图1.01所示恒定磁通磁路中，铁心的平均长度l =100cm ，铁心各处的截面积均为A=10cm 2，空气隙长度l 0=1cm 。

当磁路中的磁通为0.0012Wb 时，铁心中磁场强度为6A/m 。

试求铁心和空气隙部分的磁阻、磁位差和线圈的磁通势。

AA U U F A A l Bl H U A A l H U H H A l R H H A l R H m H H B T T A B m mc m c mc m c c c mc c c c 10150)9550600(95501011042.160010061096.71010104101105.01010102.010100m /102.0/1062.12.110100012.002700000c 16147200001614222-24=+=+==⨯⨯⨯====⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯===⨯=Φ=-------------πμπμμμ图1.011.3.2 在一个铸钢制成的闭合铁心上绕有一个匝数N=1000匝的线圈，铁心的截面积A=20cm ²铁心的平均长度l =50cm 。

电机与其拖动基础第一章磁路

电机与其拖动基础第一章磁路
• 按运行方式分：
旋转电机、直线电机 还有各种特殊用途、 特殊机构的电机，如：自整角机、球形电 机等
第一章 磁路
Magnetic Circuit 研究磁路的必要性：
电机是以磁场为介质进行机电能量转换的装置。
两个简单的物理事实：
1、变化的磁场会产生电场——由磁生电——机械能 向电能转换； 2、通电导体会在磁场中受力——电能向机械能的 转换。
绪论
• 什么是电机？
电机学中所说的电机，是指依靠电磁感应 作用而运行的电气设备，用于机械能和电 能之间的转换、不同形式电能之间的变换、 或者信号的传递与转换。
电机在国民经济中的运用
电机是完成多种能量形式转换的有效工具， 而电能又是最容易实现传输、变换的能量形
式，可以说，如果没有电机就没有现代工业，
从两个方面解释： （1）提高电机效率 （2）减小电机体积
二、磁化曲线和磁滞回线
1、起始磁化曲线
将一块未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由 零逐渐增加时，磁通密度B将随之增加。用B=f (H)描述的 曲线就称为起始磁化曲线。
B

B f (H)
d
b
a
uFe B H
Bu0H
H
铁磁材料的起始磁化曲线
A F e 0 .0,0 A δ 0 32 9 . 1 0 4 0 ,lF 5 e 0 .3 ,l 5 1 40
（3）计算每一段磁路的平均磁密；
B F eA F e0 0 ..0 00 0 T 0 01 T 9 9 ,B δA Φ δ30 . 2 . 1 0 0 4 0 5 T 000.99
一、简单串联磁路 [例1-2] 铁心由铸钢和空气隙构成，截面积AFe=0.0009 m2，
磁路平均长度lFe=0.3m，气隙长度δ=5×10-4m，求该磁路

电机与拖动基础：第一章1-3 直流电机的磁场和电势

电机与拖动基础：第一章1-3 直流电机的磁场和电势
引进极弧系数bp’和气隙卡氏系数 主磁场磁密的分布
空载磁化曲线
磁化曲线：表示空载主磁通Φ0与主极磁动势Ff之间 的关系曲线 Φ0＝f（ Ff）。通过实验或计算得到。
Φ0
膝点
饱和部分
直线，不 饱和部分
Fδ’ F0’
Ff
饱和系数：
k
F0' F'
(约1.1~1.35)
三、直流电机负载时磁场
主极磁场
电枢磁场
I=Ia
直流电机的磁场和磁路
磁场由电机中各绕组，包括励磁绕组、电枢绕组、附
加极绕组、补偿绕组共同产生。 励磁绕组起主要作用。
（1）线圈套在铁心上产生磁场。磁力线集中在铁磁 物质内。
（2）磁路：使磁力线集中经过的路径。
（3）磁路计算：
H dl I
n
H k lk IW
1
B S
HB
二、空载时磁场分布
一、直流电机的电枢电势
电枢电势：直流机正、负电刷之间的感应电势， 即每个支路里的感应电势。 计算：求出一根导体在一个极距范围内切割气隙磁 密的平均感应电势，乘上一个支路里总的导体数。
直流电机的感应电势
一根导体：
eav Bav li v
v 2 p n
60
Bav：平均磁密；li：导体长度； v：电枢旋转线速度 n：电枢旋转速度（r/min)
磁路从气隙1出发经－电枢齿1 －电枢轭－电枢齿2－气隙2－ 主磁极2－定子轭－主磁极1， 最后又回到气隙1
直流电机空载时的磁场分布
磁通、磁路
主磁通、主磁路：由N极出 发， 经气隙进入电枢齿部， 经电枢铁心的磁轭到另外的 电枢齿，通过气隙进入S极， 再经定子轭回到原来N极。
漏磁通、漏磁路：不进入 电枢铁心，直接经过相邻 的磁极或定子轭。

电机原理及拖动基础课后习题答案(矿大版) PPT课件

电机原理及拖动基础课后习题答案(矿大版) PPT课件

解： P1 PN 83.3KW ; IN PN 326A
N
UN
3-15 直流机铭牌：PN=145kW，UN=220V，nN=1450r/min， ηN=90%，求额定转矩TN和额定电流IN。
解：
P1 PN 161.1KW ; IN P1 732A
N
UN
TN 9.55 PN 955Nm nN
电机与拖动
《电机与拖动基础》 习题答案分析
上下
电机与拖动
第一章 磁路习题
1-5 ：一直流铁心，磁路面积A=20cm²，磁路平均长l=30cm。 (1) 若要产生磁通Φ=0.002Wb，则磁动势应为？ (2) 如铁心上开0.1cm长的空气隙，忽略漏磁和边缘效应，问线圈
应增加到多少安匝才能保持铁心磁通不变？ (铸铁中B=1T,H=98A/cm)
电机与拖动
(3) P1=19800W；=85.86%
(4) T 0 9.55 p0 1.91Nm; Ia0 T 0 IaN 1.524A
n
TemN
由电压方程得空载电势为：
Ea0=219.6V
空载转速为： n0 Ea0 nN 1673rpm EaN
电机与拖动
4-9 一台500V直流发电机，nN=1000r/min，输出功率 50kW,Ia=0.4Ω。接至200V电网做电动机，磁通及Ia额定， 求:(1) 电动机转速。(2) Ia额定，n=1000r/min，磁通及 电磁转矩为额定时的多少倍？
解：每匝电势为：
e1 4.44 f m 4.44 50 0.0022 0.4884V ;
N 36 74匝 0.4884
电机与拖动
第二章 电力拖动动力学基础

电机与电机拖动 第一章

电机与电机拖动 第一章

§1
磁场与磁路基本概念
电流的磁场
i
一 磁场的基本物理量
i
直导线电流的磁场 右手螺旋 定 则
大拇指方向表示导线电流方向 四指回转方向表示磁感线方向
线圈 电流的磁场
四指回转方向表示线圈电流方向 大拇指方向表示线圈内部磁感线方向
描述磁场的基本物理量： 1、磁感应强度 B
磁感应强度 B 是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。 它是一个向量。
磁场强度 H 沿某封闭曲线的线积分等于贯穿此封闭曲线 所围成面的电流代数和。又称为安培环路定律。
H dl i
l
电流的正负号要看它的方向与所选封闭曲线的方向是否 符合右手螺旋法则而定。
. 符合者取正，反之取负。
二、磁路基尔霍夫定律
1. 磁路基尔霍夫第一定律
i1
1
N1 l1
3
2 i 2
• 不同的铁磁物质其磁滞回线宽窄是不同的，当铁磁材料的磁滞回 线较窄时，可用它的平均磁化曲线，即基本磁化曲线进行计算。 • 根据磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为硬磁材料和软磁材 料。硬磁材料的磁滞回线胖宽，剩磁、矫顽力大，如 钨 钢、 钴钢等；软磁材料的磁滞回线瘦窄，剩磁、矫顽力小，如硅 钢片、铸钢等。
• 由于电机铁芯采用软磁材料制成，其磁滞回线瘦窄，在进行磁路 计算时，为了简化计算，不考虑磁滞现象，而用基本磁化曲线来 表示 B 与 H 之间的关系，故通常所讲的铁磁材料的磁化曲线是 指基本磁化曲线。
• 铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化时，内部的磁畴不停地 往返倒转，磁畴之间不停地互相摩擦而消耗能量，引起损耗。 这种损耗称为磁滞损耗。它与磁通的频率及磁密的幅值关系为
故 IW F l Rm S
l Rm S

电机及电力拖动自动控制系统第一章电机学概论第二讲电机学基础知识

电机及电力拖动自动控制系统第一章电机学概论第二讲电机学基础知识
描述磁动势与磁通之间关系的磁路欧姆定律，即， 作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通。 1）均匀磁路的欧姆定律 由于 B=μ H
得
:磁路的磁阻，A/Wb :磁路的磁导，Wb/A
2）分段均匀磁路的欧姆定律
其中 : 铁心部分对应的磁阻 : 气隙部分对应的磁阻 : 铁心中消耗的磁动势 : 气隙中消耗的磁动势
铁磁材料包括铁、镍、钴以及它们的合金（其它材料 称之为非铁磁材料）。将铁磁材料放入磁场后，材料 内的磁场会显著增强。铁磁材料在外磁场中呈现很强 的磁性，此现象称为铁磁材料的磁化。
磁畴
未磁化 磁化后
1.5.1. 铁磁材料具有增磁作用（有很高导磁能力）
右图为同步电机转子线圈电 流产生的磁场很弱（磁力线 稀少）且分布在无限广阔的空 间。
3. 电路中导体的电阻率在一定温度下是不变的，但是磁路 中铁心的磁导率却不是一个常值，而是磁通密度的函数。
4. 对线性电路，计算时可以应用叠加原理，但对于铁心磁 路，饱和时磁路为非线性，计算时不能应用叠加原理。 所以磁路与电路仅是一种数学形式上的相似，而不是物理 本质的类似。
1.5 铁磁材料及其特性
因为 是 的数千倍，所以铁环中 的磁密与磁通是塑料环中的数千倍。
H与B 的关系与区别 ⑴ H 代表励磁电流本身产生的磁场的强弱，反应了 电流的励磁能力，与介质的性质无关， H ∝I。 ⑵ B 代表电流产生的以及介质被磁化后产生的总 磁场的强弱，其大小不仅与电流的大小有关，还与 介质的性质有关。
B μH
第二讲 电机学基础——磁路基础知识
1.4 与磁路相关的基本物理定律
1.5 铁磁材料及其特性
1.4 与电机磁路相关的基本物理定律
1.4.1与磁路相关的几个重要物理量
1）磁通Φ 直观理解——磁路中所包含磁力线条数。单位：韦 伯（Wb） 2）磁通密度B 磁感应强度。磁力线的疏密。单位：特斯拉（T）。

电机与拖动1章


1.1.2 磁场的几个基本物理量
1.1.2.1 磁感应强度
磁感应强度B 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 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: 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。 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: 磁感应强度B的大小:
1.7常用的铁磁材料及其特性
导电材料：铜线。构成电路。 ① 导电材料：铜线。构成电路。 导磁材料：硅钢片。构成磁路。 ② 导磁材料：硅钢片。构成磁路。 结构材料：铸铁、铸钢和钢板。承受力。 ③ 结构材料：铸铁、铸钢和钢板。承受力。 绝缘材料：聚酯漆、环氧树脂、玻璃丝带等。 ④ 绝缘材料：聚酯漆、环氧树脂、玻璃丝带等。 用于导体之间和各类构件之间的绝缘处理。电 用于导体之间和各类构件之间的绝缘处理。 机常用绝缘材料按性能划分为A、 、 、 、 机常用绝缘材料按性能划分为 、 E、B、F、 H、C等6个等级。如B级绝缘材料可在 个等级。 级绝缘材料可在130℃下 、 等 个等级 级绝缘材料可在 ℃ 长期使用，超过130℃则很快老 化 ，但 H级绝 长期使用 ，超过 ℃ 级绝 缘材料允许在180℃下长期使用。 缘材料允许在 ℃下长期使用。
IN 在均匀磁场中 Hl = IN 或 H = l
安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 电流与磁场强度联系起来
1.3磁路基本定律
磁路：与电路相仿，将磁通比拟为电流， 磁路：与电路相仿，将磁通比拟为电流，则磁路是磁 通行经的路径。 通行经的路径。 磁动势 F = Ni 磁 阻 Rm= l /( A) l为磁路的长度 为磁路的长度 A为铁心截面积 为铁心截面积 磁 导 Λm = 1 / Rm 磁路欧姆定律： 磁路欧姆定律： Φ = F/Rm 铁磁材料的磁阻随饱和程度的提高而增加

电机及拖动基础知识要点复习

电机及拖动基础知识要点复习电机复提纲第一章：概念：主磁通、漏磁通、磁滞损耗、涡流损耗。

磁路的基本定律：安培环路定律：XXX。

磁路的欧姆定律：作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm。

磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。

E=IR。

磁路的基尔霍夫定律：1）磁路的基尔霍夫电流定律：穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零。

2）磁路的基尔霍夫电压定律：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。

第二节常用铁磁材料及其特性铁磁材料：1、软磁材料：磁滞回线较窄。

剩磁和矫顽力都小的材料。

软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。

2、硬磁材料：磁滞回线较宽。

剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。

铁心损耗：1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。

2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。

3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。

第二章：一、换向：尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变，即进行所谓的“换向”。

二、直流电机的应用：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。

三、直流电机的主要结构：定子的主要作用是产生磁场，转子又称为“电枢”，作用是产生电磁转矩和感应电动势。

要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙）。

四、直流电机的铭牌数据：直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW)；2、额定电压UN(V)；3、额定电流IN(A)；4、额定转速nN(r/min)；5、额定励磁电压UfN(V)。

五、直流电机电枢绕组的基本形式：直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。

电机与电力拖动第1章磁路

dt
电势e正方向： 的正方向与Φ 电势 正方向：e 的正方向与Φ正方向符合右手螺旋关系 正方向
E m NωΦ m E= = = 2πfNΦ m = 4.44 fNΦ m 2 2
上一张下一张 上一张下一张
& 电动势与磁通的相位关系： & 电动势与磁通的相位关系： E = − j 4.44 fN Φ m
上一张下一张 上一张下一张
1.1 磁场的基本物理量
电流→ 磁场 ←用磁力线描述 电流 1. 磁感应强度 B
描述磁场中某点强弱和方向 的物理量，是一个矢量。 的物理量，是一个矢量。 磁力线是闭合的， 磁力线是闭合的，且围绕 着产生它的电流， 着产生它的电流，并满足 右手螺旋定则。 右手螺旋定则。 定义式： 定义式：
1. 高导磁性
铸钢： ※ 铸钢：
µ >> µ 0
µ ≈1 000 µ 0 硅钢片： 硅钢片： µ ≈ ( 6 000 ~ 7 000) µ 0 玻莫合金： 大几万倍。 玻莫合金：µ 比 µ 0 大几万倍。
上一张下一张 上一张下一张
磁性物质内部存在着很多很小的“磁畴” 磁性物质内部存在着很多很小的“磁畴”。
(a) Φ
(b)
涡流损耗
上一张下一张 上一张下一张
1.3 磁路和磁路定律
1.3.1 磁路的基本概念
磁力线经过的路径称为磁路。 磁力线经过的路径称为磁路。 主磁通：全部在磁路中闭合的磁通。 主磁通：全部在磁路中闭合的磁通。
N
电机空载磁路
S
漏磁通： 漏磁通：部分经过磁路周围物质闭合的磁通以及全部不在 磁路中闭合的磁通。 磁路中闭合的磁通。
上一张下一张 上一张下一张
5、磁路的基尔霍夫第一定律 、 任何磁路中， 任何磁路中，流进节点的磁通代数和为零 A Φ1 节点A： Φ2 Φ3 节点 ： Φ1+ Φ2+ Φ3=0

电机拖动课件 第一章磁路

与电路的欧姆定律在形式上相似，所以称为磁路的欧姆定律。
磁路和电路有很多相似之处，但分析与处理磁路比 电路难得多，例如：
(1) 在处理电路时一般不涉及电场问题，而在处理磁路时离不 开磁场的概念。例如在讨论电机时，常常要分析电机磁路的起气隙 中磁感应强度的分布情况。
(2) 在处理电路时一般可以不考虑漏电流（因为导体的电导率 比周围介质的电导率大得多），但在处理磁路时一般都要考虑漏磁 通（因为磁路材料的磁导率比周围介质的磁导率大的不太多）。 (3) 磁路的欧姆定律只是在形式上相似（见上面对照表）。由 于 m 不是 常数，它随激励电流而变（见图7.2.3），所以不能直 接应用磁路的欧姆定律来计算，它只能用于定性分析。
磁性村子的磁导率很高，μ r» 1，可达数百、数千乃至 数万之值。这就使它们具有被强烈磁化（呈现磁性）的特 性。
磁性物质的这一磁性能白内广泛地应用于电工 设备中，例如电机、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 不大的励磁电流，便可产生足够大的磁通和磁感 应强度。这就解决了既要磁通大，又要励磁电流 小的矛盾。利用优质的磁性材料可使同一容量的 电机的重量和体积大大减轻和减小。
图7.3.3所示继电器的磁路是由三段串联(其中一段是 空气隙)而成的。如已知磁通和各段的材料及尺寸，则可 按下面表示的步骤去求磁通势：
B f H
S1
B1
H1
B f H
l1 l2

H 0
H1l1 H2l2

S2 B2

H2
H0
S0
B3
m0
( Hl )
NI
(1) 由于各段磁路的截面积不同，但其中又通过同一磁通， 因此各段磁路的磁感应强度也就不同，可分别按下列各式计 算
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电机在国民经济中的运用
电机是完成多种能量形式转换的有效工具， 电机是完成多种能量形式转换的有效工具， 而电能又是最容易实现传输、 而电能又是最容易实现传输、变换的能量形 可以说，如果没有电机就没有现代工业， 式，可以说，如果没有电机就没有现代工业， 下面就电能的产生、 下面就电能的产生、传输和利用等多个方面 来说明电机在国民经济中的作用。 来说明电机在国民经济中的作用。
Department of Electrical Engineering ，HFUT
Department of Electrical Engineering ，HFUT三Βιβλιοθήκη 磁路的基本定律1 安培环路定律
沿任何一条闭合回线L的线积分 所包围的电流 磁场强度H沿任何一条闭合回线 的线积分，等于L所包围的 磁场强度 沿任何一条闭合回线 的线积分，等于 所包围的电流 的代数和
Department of Electrical Engineering ，HFUT
完整的发电、传输、 完整的发电、传输、用电系统
Department of Electrical Engineering ，HFUT
电能的产生
若电机用于将其它形式的能量转换为电能， 若电机用于将其它形式的能量转换为电能，则 被称为发电机（ 被称为发电机（Generator）,它主要实现以下 ） 它主要实现以下 三种能量的转换： 三种能量的转换： 水能转化为电能－水力发电机； 化学能转化为电能－火力发电机； 风能转化为电能－风力发电机。
三峡水力发电机组
三峡电站的水轮发电机－ 三峡电站的水轮发电机－全球最大的水轮发电机
Department of Electrical Engineering ，HFUT
火力发电厂
Department of Electrical Engineering ，HFUT
火力发电机组
Department of Electrical Engineering ，HFUT
丹麦Vesta公司生产的风力发电机组 公司生产的风力发电机组 丹麦
Department of Electrical Engineering ，HFUT
电能的传输、变换
电能的传输和变化离不开电机。要传输一定的电 能，为了减小传输线上的损耗，希望电压越高越 好，而用户用电则为低压电。因此在电能的传输 中必须使用变压器。 电能的变换包括幅值、频率、相位以及交直流形 式上的变换。
绪 论
什么是电机？ 什么是电机？
电机学中所说的电机，是指依靠电磁感应 电机学中所说的电机，是指依靠电磁感应 作用而运行的电气设备， 作用而运行的电气设备，用于机械能和电 能之间的转换、不同形式电能之间的变换、 能之间的转换、不同形式电能之间的变换、 或者信号的传递与转换。 或者信号的传递与转换。
Department of Electrical Engineering ，HFUT
Ni = ∑ H k lk =H1l1 + H 2l2 + H δ δ
k =1
3
= Φ1 Rm1 + Φ 2 Rm 2 + Φ δ Rmδ
Department of Electrical Engineering ，HFUT
磁路和电路的几点差别： 磁路和电路的几点差别： 几点差别 1）（功率损耗问题）电路中有电流I 时，就有功率损耗； ）（功率损耗问题）电路中有电流 就有功率损耗； ）（功率损耗问题 而在直流磁路中，维持一定磁通量，铁心中没有功率损耗 没有功率损耗。 而在直流磁路中，维持一定磁通量，铁心中没有功率损耗。 2）（磁路非理想）电路中的电流全部在导线中流动；而 ）（磁路非理想 电路中的电流全部在导线中流动； ）（磁路非理想） 在磁路中， 有一部分漏磁通 漏磁通。 在磁路中，总 有一部分漏磁通。 3）（磁路的饱和性）电路中导体的电阻率在一定的温度 ）（磁路的饱和性 ）（磁路的饱和性） 下是恒定的； 下是恒定的；而磁路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所 变化。 变化。 4）（磁路的非线性）在线性电路中，计算时可以用叠加 ）（磁路的非线性）在线性电路中， 磁路的非线性 原理；而在磁路中， 之间的关系为非线性， 原理；而在磁路中，B和H之间的关系为非线性，因此计 算时不可以用叠加原理 不可以用叠加原理。 算时不可以用叠加原理。
或
∑Φ = 0
Department of Electrical Engineering ，HFUT
规定磁通流出为正 : −Φ1 − ΦA + Φ 3 = 0 2
Φ2
i
Φ3
N
Φ 1
磁路的基尔霍夫电流定律
Department of Electrical Engineering ，HFUT
（2）磁路的基尔霍夫电压定律 ）
F = Ni = Hl
磁场强度与励磁磁势的关系为
l F =Φ = ΦRm µA Department of Electrical Engineering ，HFUT
1:闭合铁心磁路，截面积A=9×10-4m2，磁路平 例1-1: 均长度l=0.3m，铁心磁导率μFE=5000 μ0，励磁绕 组匝数N=500，求在铁心中产生1T的磁通密度时需要 多少励磁磁动势和励磁电流。
B、H、Φ之间的关系
产生磁场的电流建立
↓
磁势F
↓
各点处产生磁场强度H
↓ ↓
→ →
B=μH
Φ = B ⋅ dS
S
各点处产生磁场感应强度B 对磁感应强度积分获得Φ
Department of Electrical Engineering ，HFUT
∫
二 磁路
•与电流流过的路径称为电路一样，磁通所通过的路径称 与电流流过的路径称为电路一样， 与电流流过的路径称为电路一样 为磁路。 为磁路。 •电流只能从导体中通过，但是磁通可以在任意介质中通 电流只能从导体中通过， 电流只能从导体中通过 磁通可以分为两部分。 过，磁通可以分为两部分。 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多（ 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多（磁导率 ），所以绝大部分磁通将在铁心内通过 所以绝大部分磁通将在铁心内通过, 大），所以绝大部分磁通将在铁心内通过,这部分磁通称 为主磁通。 为主磁通。 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间， 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还 存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。 存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。
2、磁路的欧姆定律
推导过程：以等截面无分支闭合铁心磁路为例： 推导过程：以等截面无分支闭合铁心磁路为例： 线圈N匝 电流 ，铁心截面为A，磁路平均长度为l，磁导率为u 线圈 匝，电流i，铁心截面为 ，磁路平均长度为 ，磁导率为
磁通与磁密关系为
Φ Φ = ∫ BdA = BA ⇔ B = A H = B/µ
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第一节 磁路的基本定律
一 磁场的基本常用量
磁感应强度（又称磁通密度） 磁感应强度（又称磁通密度）B —— 表征磁场强弱 及方向的物理量。单位： 及方向的物理量。单位：Wb/m2
真实的物理量， 真实的物理量，反 映了该点处的磁特 性
电路板上所使用的低压高频变压器
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电能的利用
电能的利用主要是指将电能转换为所需的能量 形式， 形式，其中最为主要的就是将电能转换为机械 要求在转换过程中（ ）、转换效率高； ）、转换效率高 能。要求在转换过程中（1）、转换效率高； ）、可靠性高 （2）、可靠性高。 ）、可靠性高。 往往在能量转换的同时也能对运动进行控制， 往往在能量转换的同时也能对运动进行控制， 这就引入了一个新的研究分支－电力传动。 这就引入了一个新的研究分支－电力传动。 相对而言，电机这一概念往往是指电动机。 相对而言，电机这一概念往往是指电动机。
解： H=B/ μFE=159A/m F=Hl=47.7A i=F/N=9.54×10-2A
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3、磁路的基尔霍夫定律 、 （1）磁路的基尔霍夫电流定律（第一定律） ）磁路的基尔霍夫电流定律（第一定律）
− Φ1 + Φ 2 + Φ 3 = 0
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异步电动机
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交流变频异步电动机
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手机震动电机
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电动自行车所用的无刷直流电机
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电机分类(1) (1)
按电源分类： 按电源分类： 直流电机、交流电机 按使用、功能分： 按使用、功能分： 直流电机： 直流电机：直流电动机（普通直流电动机、 直流 伺服电动机、直流无刷电机）、直流 发电机 交流电机： 交流电机：同步电机、静止电机（变压 器）、异步电机 同步电机： 同步电机：同步电动机（普通电励磁同步 电动机、永磁同步电动机、交流永磁伺服 电机、自控式同步电机、步进电机、磁阻 电机）、同步发电机（普通电励磁同步发 Department of Electrical Engineering ，HFUT 电机、永磁同步发电机）
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葛洲坝水利枢纽工程
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