0绪论第二节 电机理论中常用的物理概念与基本电磁定律
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绪论
0.5
0.5 电机理论中常用的物理概念与基本电磁定律
0.5.1 有关磁场的几个物理量
一、磁感应强度B:又称磁通密度,它是描述磁场强弱及方向的 物理量，单位为特 斯拉（T）。
二、磁通量φ:简称磁通,它是指穿过某一截面A的磁感应强度B的通量，单位为韦 伯（Wb）。在均匀磁场： φ=BA
三、磁场强度H:为建立电流与由其产生的磁场之间的数量关系而引入的物理量， 单位为：安培/米（A/m),其与B的关系： B=μH。其中磁导率μ：表示导磁能力的物理量，单位(H/m);真空磁导率 μ0=4π×10-7H/m。根据μ大小可将材料分为：非铁磁材料和铁磁材料。
1/ m
绪论
0.5
电量与磁量、电路定律与磁路定律对比（续表）
电路
电阻
R l l A A
磁阻
磁路
Rm
m
l A
Hale Waihona Puke lA电导电压降 U 电路基尔霍夫
第一定律 电路基尔霍夫
第二定律
电磁感应定律
G 1/ R
磁导
U IR
磁压降 F=Hl
I 0
磁路基尔霍夫 第一定律
E U
H
C
180
180 以上
4.机械支撑材料：制造电机所需要的其它金属材料。
绪论
0.5
二、铁磁材料的磁特性 1.具有高的导磁性能
空气： 0 4 107 H / m 铁芯： Fe 0 且 Fe (2000 — 6000）0
2.磁化曲线呈非线性（饱和特性）
Fe 常数 Fe f (H ) 是非线性磁化曲线
电场强度 E 表示电场的强弱。
电阻率ρ
反映导体对电流阻 力大小的系数。
电导率 γ
1/
磁路
磁动势
F NI
产生磁通的源：载流线 圈。I为电流，N为匝。
磁通
由磁动势产生，在磁路 中流通。
磁通密度
单位磁路截面积中
B = / A
流过的磁通
磁场强度 H
表示磁场的强弱
磁阻率ρm 磁导率
反映磁体对磁通阻力大 小的系数
绪论
0.5
0.5.2 电机中所用材料和铁磁材料的特性 一、电机中所用材料
1.导电材料: 紫铜线、铝线，用于制成电机绕组。
2.导磁材料: 0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成电机磁路。
3.绝缘材料：把导电体之间、导电体与铁磁体之间绝缘开来。
绝缘等级
Y
A
E
B
F
允许温度 °C
90
105
120 130 155
磁路基尔霍夫 第二定律
e Blv 电e 磁力N定d律
dt
m 1/ Rm
F Rm
0 NI Hl
f Bli
绪论
教学重点：
小结
1 电机及电力拖动系统的基本概念
2 铁磁材料的特性
教学难点：
铁磁材料饱和特性与磁滞回线
作业：
复习电机理论中常用的基本电磁定律
2. 全电流定律：又称安培环路定律或磁路基尔霍夫第二定律
Hl NI
3. 磁路欧姆定律：
F IN Rm Rm
绪论
0.5
电量与磁量、电路定律与磁路定律对比
电路
电动势 E
产生电流的源。如 发电机、电池等。
电 流I
由电动势产生，在 导体中流通。
电流密度 J=I/A
单位导体截面积中 流过的电流
其中：
pFe f Bm2
1.2 —1.6
绪论
0.5
0.5.3 电机理论中常用的基本电磁定律 一、电路定律
1. 电路基尔霍夫第一定律： 2. 电路基尔霍夫第二定律：
3. 欧姆定律： 二、磁路定律
I U(E) R
1. 磁路基尔霍夫第一定律：
i 0
U E
0
绪论
0.5
3.存在磁滞现象和磁滞损耗 磁滞现象：B的变化滞后于H的变化。 磁滞回线： 磁滞损耗：磁畴之间的摩擦。
Ph f Bm2
绪论
0.5
4.存在涡流损耗：在交变磁通作用下，铁心产生感应电动势并产生涡流， 涡流在铁心电阻上引起的损耗。
Pe f 2 Bm2 d 2 / Re
5.铁心损耗：包括磁滞和涡流损耗。
0.5
0.5 电机理论中常用的物理概念与基本电磁定律
0.5.1 有关磁场的几个物理量
一、磁感应强度B:又称磁通密度,它是描述磁场强弱及方向的 物理量，单位为特 斯拉（T）。
二、磁通量φ:简称磁通,它是指穿过某一截面A的磁感应强度B的通量，单位为韦 伯（Wb）。在均匀磁场： φ=BA
三、磁场强度H:为建立电流与由其产生的磁场之间的数量关系而引入的物理量， 单位为：安培/米（A/m),其与B的关系： B=μH。其中磁导率μ：表示导磁能力的物理量，单位(H/m);真空磁导率 μ0=4π×10-7H/m。根据μ大小可将材料分为：非铁磁材料和铁磁材料。
1/ m
绪论
0.5
电量与磁量、电路定律与磁路定律对比（续表）
电路
电阻
R l l A A
磁阻
磁路
Rm
m
l A
Hale Waihona Puke lA电导电压降 U 电路基尔霍夫
第一定律 电路基尔霍夫
第二定律
电磁感应定律
G 1/ R
磁导
U IR
磁压降 F=Hl
I 0
磁路基尔霍夫 第一定律
E U
H
C
180
180 以上
4.机械支撑材料：制造电机所需要的其它金属材料。
绪论
0.5
二、铁磁材料的磁特性 1.具有高的导磁性能
空气： 0 4 107 H / m 铁芯： Fe 0 且 Fe (2000 — 6000）0
2.磁化曲线呈非线性（饱和特性）
Fe 常数 Fe f (H ) 是非线性磁化曲线
电场强度 E 表示电场的强弱。
电阻率ρ
反映导体对电流阻 力大小的系数。
电导率 γ
1/
磁路
磁动势
F NI
产生磁通的源：载流线 圈。I为电流，N为匝。
磁通
由磁动势产生，在磁路 中流通。
磁通密度
单位磁路截面积中
B = / A
流过的磁通
磁场强度 H
表示磁场的强弱
磁阻率ρm 磁导率
反映磁体对磁通阻力大 小的系数
绪论
0.5
0.5.2 电机中所用材料和铁磁材料的特性 一、电机中所用材料
1.导电材料: 紫铜线、铝线，用于制成电机绕组。
2.导磁材料: 0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成电机磁路。
3.绝缘材料：把导电体之间、导电体与铁磁体之间绝缘开来。
绝缘等级
Y
A
E
B
F
允许温度 °C
90
105
120 130 155
磁路基尔霍夫 第二定律
e Blv 电e 磁力N定d律
dt
m 1/ Rm
F Rm
0 NI Hl
f Bli
绪论
教学重点：
小结
1 电机及电力拖动系统的基本概念
2 铁磁材料的特性
教学难点：
铁磁材料饱和特性与磁滞回线
作业：
复习电机理论中常用的基本电磁定律
2. 全电流定律：又称安培环路定律或磁路基尔霍夫第二定律
Hl NI
3. 磁路欧姆定律：
F IN Rm Rm
绪论
0.5
电量与磁量、电路定律与磁路定律对比
电路
电动势 E
产生电流的源。如 发电机、电池等。
电 流I
由电动势产生，在 导体中流通。
电流密度 J=I/A
单位导体截面积中 流过的电流
其中：
pFe f Bm2
1.2 —1.6
绪论
0.5
0.5.3 电机理论中常用的基本电磁定律 一、电路定律
1. 电路基尔霍夫第一定律： 2. 电路基尔霍夫第二定律：
3. 欧姆定律： 二、磁路定律
I U(E) R
1. 磁路基尔霍夫第一定律：
i 0
U E
0
绪论
0.5
3.存在磁滞现象和磁滞损耗 磁滞现象：B的变化滞后于H的变化。 磁滞回线： 磁滞损耗：磁畴之间的摩擦。
Ph f Bm2
绪论
0.5
4.存在涡流损耗：在交变磁通作用下，铁心产生感应电动势并产生涡流， 涡流在铁心电阻上引起的损耗。
Pe f 2 Bm2 d 2 / Re
5.铁心损耗：包括磁滞和涡流损耗。