电磁铁的磁路计算文档资料
第零章 磁路及其计算
N
S
闭合导电回路中有感应电势才会有感应电流。 从本质上来讲电磁感应直接产生的是感应电动势。
N
S
e -
+
感应电势的方向和感应电流的方向是一致的。
（b）法拉第定
当通过闭合导电回路所包围的面积内的磁通量Φ 发生变化时，在回路上产生的感应电动势ei总是与磁 通量对时间 t 的变化率的负值成正比。 该定律从数量关系上描述了电磁感应现象。
∑Umi=∑Fmk i
k
三、磁路的欧姆定律 A
Φ
μ
L
部分磁路的欧姆定律：
Φ B B = ,H = A μ
Φ U m = HL = L = ΦRm μA
其中： Rm=L/（μA） 称为该段磁路的磁阻， 单位为 1/H 或 A/Wb； 称为磁导， Λ=1/Rm 单位为 H（亨）
对比： 电路和磁
电路 电动势 Ｅ 电流 电导率 电阻 电导 [Ｖ] [Ａ] 磁动势 磁通 磁路
电流产生的磁力线和永久磁铁产生的磁力线
I
I
（a）直电流磁力线
（b）圆电流磁力线 N S
I
I （d）永久磁铁的磁力线
（c）螺线管电流的磁力线
磁力线的密度： 磁场中某点处的磁感应强度大小等于通过垂直 于磁感应强度矢量的单位面积的磁力线的条数。 所以磁感应强度也称为磁通密度，简称磁密。
（2）磁通量 Φ
dΦ ei = − N dt
其中：磁通 —— 单位为韦伯 （符号：Wb） 时间 —— 单位为秒 （符号：S） 电动势 —单位为伏 （符号：V）
dΦ —— >0
d t
dΦ ——< 0
d t
Φ0
I
（1）磁场中线圈 的假设初始状态
电磁铁电磁力计算方法.
电磁铁电磁力计算方法
1磁动势计算（又叫安匝数）IN
E 匝数22)12(212d D D L d L
d
D D N 其中：L 绕线宽度)
(mm 2D 绕线外径)
(mm 1D 绕线内径)
(mm d 漆包线直径
)(mm 绕线长度
2223
22121(21)=222(21)10()
4D D D D L D D l DN N d L D D m d 绕根据电阻公式
22222
3
324
(21)
(21)
41010
()d 4
L D D l L D D d R d S 绕其中：
20.0178./mm m
铜的电阻率2S mm 漆包线的截面积（）
根据4
3
22224
10
(21)(21)d U U Ud I L D D R L D D 故磁动势
23
102(21)d U
IN D D 2磁感应强度计算（磁动势在磁路上往往有不同的磁降，但每一圈的磁降和应等于磁动势）
即：()
IN
HL 其中：H 磁场强度（A/m)
L m 该段磁介质的长度（）
一般情况下，电磁阀除气隙处外，其余部分均采用导磁性能很好的材料，绝大部分磁动势降是在气隙处，
即0
()IN
HL H 其中：0H 气隙处磁场强度（A/m)
mm 气隙长度（）即行程
而000
=
B H 其中：0
B 气隙中的磁感应强度（特斯拉)-70导磁率，410亨/米。
第六章磁路及铁芯线圈电路-文档资料
0
H 0H
B B0
6-1 磁路和磁路的基本知识
例：环形线圈如图，其中媒质是均匀的，
磁导率为，试计算线圈内部各点的磁感
应强度。
解：半径为x处各点的磁场强度为
NI Hx
lx
故相应点磁感应强度为
I
Bx Hx NI
lx
N匝
x Hx
S
由上例可见,磁场内某点的磁场强度 H 只与电流大小、线
磁性物质的磁导率不是常数，随H 而变。
磁化曲线
H
B,
有磁性物质存在时，与 I 不成正比。
B
磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极
为重要，其为非线性曲线，实际中通过
实验得出。
O
B 和 与H的关系
H
6-2 铁磁性物质及其磁化
3. 磁滞性
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。
6-1 磁路和磁路的基本知识
五、磁导率
表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。
磁导率 的单位：亨/米（H/m）
真空的磁导率为常数，用 0表示，有：
0 4π107H/m
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。
r
(4) 根据下式求出磁通势（ NI ）
n
NI Hili i1
6-3 磁路的基本定律
例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300， 铁心中的磁感应强度为 0.9T，磁路的平均长度为 45cm，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电 流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
通所需要的磁通势F=NI ， 确定线圈匝数和励磁电流。
电磁铁磁力计算
电磁铁磁力计算
电磁铁的磁力是按照磁通定律来计算的，它的公式为：
B=μo*i/(2*π*r)，其中B为磁场强度，μo为真空中磁通的常数，i为电流的大小，r为距离电磁铁的距离。
通过计算可以得出，当电流为1安时，距离电磁铁1米处的磁场能够达到最大值，磁场强度大小为4π*10^-7微特斯拉（T）。
在距离电磁铁半米处的磁场强度将会达到16π*10^-7微特斯拉（T），而距离电磁铁2米处的磁场强度将会降低至1π*10^-7微特斯拉（T）。
因此，我们可以看出，随着距离电磁铁的增加，在等比例的情况下，其磁场强度也会逐渐减小，而电流的大小也会影响电磁铁磁力的大小。
磁疗机磁路计算
W=W1＋W2＋W3＋W4=4W1 （W1=W2=W3=W4）一、设计要求：通过人体“适当剂量”的磁通密度，经若干疗程，对某些常见病与个别疑难症状进行临h=480×145×300(mm)′或Δ=5m/m）线包名匝层项目外形尺寸工艺绕制参数制作数量备注外径内径厚度层数匝数线径SBECB耗铜下线包φ3335 φ4135 H2=300 1764 140.2 1R20=2.65Ω其 C φ325 φ4145 h C=140 18 49 882 1.81×5.6 70.1 1NO代 号名 称数量NO代 号名 称数量 18GCX —001 外罩 铝板） 2 9 GCX —009 螺母 （A 3） 2 17 GCX —002 垫板（胶木） 1 8 GCX —010 垫圈 （10#） 2 16 GCX —003 轴（45#） 2 7 GCX —011 手轮2 15 GB45—66 螺母（M20） 4 6 GCX —012 V 形垫块（硬木） 2 14 GCX —004 横极板（10#） 1 5 GCX —013 端极板 （10#） 2 13 GCX —005 支架（硬木） 24 GCX —014 木架（L80×20） 1 12 GCX —006 轴套 2 3 GCX —015 撑块 （315#） 4 11 GCX —007 极芯（10#） 2 2 GCX —016 铁芯橡胶轮（10#） 4 10GCX —008线包（Cu ）21GB97—66垫圈4附录(1)“ZLM——1”磁疗机总装图上饶铁路医院医务人员正在指导病人放好体位，调节磁距，为进行大功率磁治疗做好准备。
附录（1）“ZLM—1”磁疗机（外表图、总装图、新闻照片）（1）一代磁疗机“ZLM —1”作为座式实验用机，始于 1976年由上饶市科委出 资，由上饶市磁性材料 厂设计制造，由上饶铁 路医院投入临床应用， 取得了满意的疗效， 并在一些疑难重症的 治疗中取得了突破为 第二代DCJ —82， 第三代KYS —3，大功 率磁疗机设计改进， 积累了宝贵经验， “磁路设计”为姚文生、 “结构设计”为顾荣坤、 “临床应用”为徐雪雄。
第三章 磁路计算
③ 经验公式
k 1
t1 10 bZ1 10
(bZ1 : 定子齿宽 )
定、转子都开槽的话，则 k k1 • k 2
四、 极轭间残余气隙磁位降的计算
1．引入：由于工艺上的原因及旋转时的离心力作用， 凸极同步电机转子磁极与磁轭的接触面间不可能形成 处处密合，而在局部出现残隙，在磁路计算时可把它 看成磁路中附加一均匀等值气隙。
求出离齿最狭部分1/3处齿高处的 B 1 H 1 Ft H 1 Lt
t
t
t
3
3
3
B1 t 3
B lef t KFeltb 1
t
H1 t 3
Ft
H 1 Lt t 3
3
注意： b 1 t 3
(Da
2
1 3
hs
)
Z1
bs1
矩形槽尺寸及齿部磁场强度分布
用图解法求取实际齿磁密 和相应磁场强度
（二）齿磁密大于1.8T的场合（对于热轧钢片） 1．为什么不行？
算长度 lef 的概念，即在这个长度内它的磁密 B 为不变。
无径向通风道电机气隙磁场 的轴向分布
有径向通风道电机气隙磁场 的轴向分布
3．计算方法 ①边缘效应的影响（无径向通风沟）
如考虑边缘效应，经过作图和分析证明：lef lt 2
如不考虑边缘效应（如直流电机设计），则：lef lt
②通风道的影响 计算长度：lef lt Nvbv
则
B(
x)
是正弦，
p
2
0.637
磁路越饱和，B(x)
越平，Bav
越大，
p
越大
（一）直流电机
p
的确定
1．均匀气隙：
p
bp
电磁铁的磁路计算
Fx ( ) Ff ( )
动铁心（衔铁）释放过程中，应满足：
Fx ( ) Ff ( ) 注：在局部范围，允许上述条件下满足。
Why?
HOME
§7-2 电磁系统的典型结构和基本特性
4、输入-输出特性：指输入量与输出量的关系。
电磁系统的输入量是电量（电流或电压），输出量则可能 是机械量（行程等）。但实际上有用的只有两种形式的输 入—输出特性：继电特性、控制特性。
（无动合触头）； E 多级弹簧性质负载
（有动合触头）； f 永磁机构。
§7-2 电磁系统的典型结构和基本特性
为保障电磁系统可靠的工作，在衔铁吸合过程中，动作电 流或电压的吸力特性应高于反力特性；反之，在衔铁释放 过程中，反力特性应高于动作电流或电压的吸力特性。
§7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 3. 吸力特性与反力特性的配合
§7-l 概 述
三、电磁系统的计算 实质上是其磁场的计算。 由于电磁系统的磁场大都是三维场，因此按解析法计算很困难，而
数值方法(如有限差分法、有限元法和积分方程法等）已获得较大应用。 本章通过对磁场性质的分析研究，掌握磁通、磁场强度、磁感应强
度、磁压降的分布规律，从而建立磁路的概念，简化电磁系统的计算。
通相交链的线圈磁通势的代数和，即：
IN Hl
如磁路中有气隙δ，则有
IN
Rm
（2）U与IN的正、负规定： ① 如果磁通方向与环绕方向相同，则该段磁压降为正；反之为负。
磁通势的正方向与电流的正方向应符合右手螺旋定则。 ② 当磁通势的正方向和环绕方向一致时，该磁通势为正；反之为负。
磁路欧姆定律磁路的基尔霍夫第二定律的一个特例： 磁路两点间磁压降 = 通过磁路的磁通量＊磁路磁阻
09磁路分析与计算1
第9章 磁路分析与计算
思考题
1. 通常情况下，磁路计算比电路计算困难得多，为什么? 2. 在电路分析中，正常工作时，一般不考虑不通过负载的漏电流。 而在磁路分析中，特别是当工作气隙值较大时，却必须考虑不通过工作 气隙的漏磁通，试说明原因。 3. 直流电磁系统的衔铁处于吸合位置时，为什么在磁路计算中可 以忽略铁心柱的漏磁通? 4. 直流电磁系统的衔铁处于打开位置时，磁路计算中能否忽略铁心 柱的漏磁通? 为什么？
2）铁磁阻起主导作用 工作气隙小（例如，衔铁处于闭合位置） 工作气隙磁阻小 磁路中工作磁通高（于漏磁通相比） 可忽略漏磁通的影响 磁路中铁磁阻大（与工作气隙磁阻相比） 需要铁磁阻的影响。
HOME
§9.1 概述
（3）漏磁和铁磁阻均必须考虑 例如，衔铁位于中间位置时，漏磁通与主磁通相比，不能忽略 不计。同时，由于磁通也高于起始位置的磁通，应考虑铁芯磁阻的 影响。
U my U my y U my ( f m H1y H2 y )y
lim U my y dU my dy
y 0
f m ( H1y H 2 y )
(2)
HOME
§9.2 直流磁路方程
2. 磁路方程（数学模型）:
dΦy dy
U my
（ 1）
其计算精度相对较低。
在区间 [xn，xn+1]上多预测几个点函数的斜率值，然后将它们加
权平均得出平均斜率K*的近似值，就可以推导出具有更高计算精度 的微分方程数值求解方法。
龙格-库塔法
工程上常用的四阶龙格—库塔法就是在区间[xn，xn+1]上利用4个 斜率的预测值K1，K2，K3和K4加权平均，得出 K* 的近似值。
直流电磁铁磁路的分析和计算
２ 采 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 进 行 “ ” 分 析 Ｎ Ｙ 场 的
对 于 已知 电流密度 分 布 的情 况 ， 根据 Ａ Ｓ Ｓ有 ＮＹ
限元分 析过 程 。首先 ， 建立 二 维 模 型 ， ２一Ｄ轴 对 以 称模 型分 析 ， 进行 智 能 网格 划分 ， 到二 维 网格 剖 分 得 模型 ， 图 ２所 示 。求 解 时 ， 如 采用 电流 激 励 、 置 边 设
６ｍ ／ ｍ
１０ ０
ｄ ｍｍ ／
ｌｏ ｏ
Ｄｍ
２２ ５
＾ｍ ／ ｍ
３ ５ ２ ０
， 匝 ￣ ／
５Ｏ０ ０
ｌ ，
１
图 ２和 图 ３分 别为 ６＝１ｍｍ、８＝４ ｍ、 ０ ｍ ８＝
格划 分 ， 求解 。 再 如 图 ３所示 。求 解后 ， 可求 出电磁 吸力 。可 以 看出， 磁力 线基本 集 中在纵 轴 方 向 ， 即指 向磁 轭 ， 使 铁 心 和 磁 轭 吸 合 。 ２ Ａ Ｓ Ｓ 析 计 算 出 的 各 表 为 ＮＹ 分
态特性磁场力 的计算和分析。“ 的方法 采用 的是 Ａ Ｓ Ｓ分析 方法 ， 场” ＮＹ 对其 结果进 行对 比， 而得 出较合 理 的结 从
论。
关键 词 ： 直 流 电 磁铁
磁 场吸力
Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ
Ｔｈ ａｙ ｉ ｎ ｌｕａ ｉｇ ｏ ｒ ｃ ｒｅ ｔ ｅ Ａｎ ｌｓｓ ａ ｄ Ｃａｃ ｌｔ ｆＤｉ ｔＣｕ ｒ ｎ ｎ ｅ
１０ ｍ 的网格剖分模 型 图和磁力线 分 布结 果 图 。 ０ ｍ
Ａ Ｓ Ｓ的有 限元 分 析过 程主要 包 括前 处理 、 ＮＹ 求
解 和后处 理三 个模块 。建 立 实体 模 型后 ， 行 网 进
磁路分析与计算1剖析
目录
• 磁路分析的基本概念 • 磁路分析的方法 • 磁路计算的基本公式 • 磁路计算的应用实例 • 磁路计算的注意事项
01
磁路分析的基本概念
磁场与磁力线
磁场
磁场是磁力作用的空间，磁力线是描述磁场分布的工具。
磁力线特点
磁力线具有闭合性、方向性、无头无尾、不相交等特性。
磁力线分布
磁通与磁通密度
总结词
磁通和磁通密度是描述磁场分布的两个重要物理量，它们在磁路分析和计算中具有重要 应用。
详细描述
磁通是描述磁场中某点穿过某一平面的量，反映了磁场的大小和方向。而磁通密度则是 指单位面积内的磁通量，用于描述磁场在空间中的分布情况。在磁路分析和计算中，磁 通和磁通密度是关键的物理量，用于计算磁阻、磁感应强度等其他相关参数。了解它们
磁势与磁动势
总结词
磁势和磁动势是描述磁场能量的物理量，它们在磁路计算中具有重要意义。
详细描述
磁势是指磁场中某点的磁场强度与该点到场源电流的距离的乘积，反映了磁场中某点的场强大小和方向。而磁动 势则是描述磁场能量的物理量，它等于磁通与磁阻的乘积，反映了磁场对电流的阻碍作用。在磁路分析和计算中， 磁势和磁动势是重要的参数，用于计算磁通、磁阻等其他相关物理量。
2
该方法适用于具有简单边界条件的磁路结构，能 够得到磁通密度、磁通量和磁感应强度等基本磁 学量的解析表达式。
3
解析法可以用于研究磁路的线性特性和磁路参数 对性能的影响，有助于优化磁路设计。
数值法
01
数值法是一种基于计算机仿真的磁路分析方法，通过建立磁路 模型并利用数值计算得到磁学量的近似解。
02
该方法适用于复杂的磁路结构，能够处理边界条件和材料属性
磁铁和磁路
变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）
• 额定电压 U1N 、U 2N
变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。
• 额定电流 I1N I2N
变压器满载运行时，原、副边绕组允许的最大电流值。
• 额定容量 SN
传送功率的最大能力。
SN U1N I1N U 2N I2N （理想）
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i2
+＋
＋e－2 es2
－
u2
－
z
N2 副绕组
i1（N1 i1）
e1 e2
s1 es1
i2（N2 i2）
es2
s2
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原绕组
u1 R1i1 (es1 ) (e1 ) e1
•
•
•
•
U1 R1 I 1 ( Es1 ) ( E1 )
•
•
•
•
R1 I 1 jX 1 I1 ( E1 ) ( E1 )
当前您浏览的位置是第十七页，共五十三页。
如：由三段串联而成的
继电器磁路
0
I
2
1
l21
l1
S2
S1
B＝f（H）
L1
S1
B1
S2 B2 S0
B＝f（H） B＝f（H）
H1 H2
L2
B0
H0
H1 L1 H2 L2 H0 ／（H L） ＝NI
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例题6.1.1
一个具有闭合的均匀铁心的线圈，其匝数为300，铁心 中的磁感应强度为0.9T，磁路的平均长度为45cm，试 求：（1）铁心材料为铸铁时线圈中的电流；（2）铁 心材料为硅钢片时线圈中的电流。
磁路和等效磁路
第一章磁路和等效磁路1—1 单回路磁路磁路中磁势F 与磁通Ф的关系，与电路中欧姆定律一样。
当复磁阻为F IwZ M =R M +jxM 时Ф= = (1-1) Z M R M +jx MF=IW= Ф(R M +jx M )=Fr+jFa (1-2) Fr=ФR M 是在空气隙d 中磁势降和在磁路中产生磁通的有功磁势总和。
Fa=ФX M 是抵偿磁路中W2线圈内损耗和磁路内铁损的无功磁势总和。
Fr 与Ф同相，Fa 与Ф成90°。
F=IW ，Fr=IrW ，Fa=IaW (1-3) 在矢量图中，将省去匝数W 。
Ir 为磁化电流，Ia 称为损耗电流。
I=Ir+jIa 。
今以Ф为参数轴，将图1—2各矢量画在图1—3中，Ф的感应电势为E ，E=4.44f ФW ，且滞后Ф为90°。
-E 与线圈电阻r W 的电压降Ir W 之矢量和是外加电压U 。
-E 与U 之间的夹角为аw 。
因为有损耗存在，就形成了损耗角а。
又因为磁路中有损耗和线圈中有电阻r W ，线圈中的电流I ，滞后电压U 不是90°而是θ。
串联回路总损耗为IUcos θ，其中，线圈的有功损耗为I 2r W 。
磁路中的总损耗Pc=EIa ，Ia=Fa/W=ФX M /W ，再将E=4.44f ФW 代入，得Pc=4.44f Ф2X M , (1-4) 或X M =Pc/4.44f Ф2 (1-5)1-2 两并联磁路的矢量图在图1—4两并联磁路中，在Ф1的磁路中有空气隙d 1，在Ф2磁路中有空气隙d 2，d 1> d 2。
所以有功磁阻R M1> R M2。
在磁路中只要空气隙存在，有功磁阻产主要的，在两磁路的磁势降均为IW 。
在Ф1磁路中磁化电流和损耗电流为I r1，和I a1，在Ф2磁路中分别为I r2和I a2。
因此，IW=I r1W+jI a1W (1-6) 和 IW=I r2W+jI a2W在矢量图中，将W 省去，则变成：I =I r1 +jI a1 (1-7)和 I =I r2 +jI a2 两磁路的损耗角分别为α1和α2。
电磁铁的基本公式及计算
电磁铁的基本公式及计算1.磁路基本计算公式B =μH，φ=ΛIW，∑φ=0IW=∑HL, Λ=μS/LB—磁通密度(T);φ—磁通〔Wb);IW—励磁安匝(A);Λ一磁导(H);L一磁路的平均长度(m) }S—与磁通垂直的截面积(m2);H一磁场强度(A/m);μ一导磁率(H/m) ，空气中的导磁率等于真空中的导磁率μ0=0 .4π×10-8 H/m。
2，电磁铁气隙磁导的计算电磁铁气隙磁导的常用计算公式列于表“气隙磁导的计算公式”中。
表中长度单位用crn，空气中的导磁率μ0为0 .4π×10-8 H/m。
气隙磁导的计算公式3·电磁铁吸力基本计算公式 (1)计算气隙较小时的吸力为10210S392.0⨯=φF式中：F —电磁铁吸力(N)； φ—磁极端面磁通(Wb)； S —磁极表面的总面积(cm 2)。
(2)计算气隙较大时的吸力为10210)a S(1392.0⨯+=δφF式中：a —修正系数，约为3～5；δ—气隙长度（cm ）。
上式适用于直流和交流电磁铁的吸力计算。
交流时，用磁通有效值代入，所得的吸力为平均值。
例：某磁路如图所示。
已知气隙δ为0.04cm ，铁芯截面S 为4.4cm 2，线圈磁势IW 为1200安匝。
试求在气隙中所产生的磁通和作用在衔铁上的总吸力。
解：（1）一个磁极端面上的气隙磁导为000111004.04.4μμδμδ=⨯==S G 由于两个气隙是串联的，所以总磁导为G δ = G δ1/2=55μ0=55×0.4π×10-8=68.75×10-8（H ） (2)气隙中所产生的磁通为φδ=IW G δ =1 200×68.75×10-8 =8 .25×10-4 (Wb) (3)总吸力为)(1213104.425.8392.0210S 392.02102102N F =⨯⨯⨯=⨯⨯=δδφ 式中乘2是因为总吸力是由两个气隙共同作用所产生的。
第三章 磁路计算
l
③ 在实际上，定、转子都具有径向通风，气隙磁场沿轴向分布 不均匀；由于径向通风道没有钢片，磁通较少，因此也不能用 lt
2. lef 的物理意义：
由于边缘效应和径向通风沟的影响，使气隙磁场沿轴向分 布不均匀，在铁心中磁密大，在通风沟及定、转子端部磁 密较小。为了计算方便，从等效磁道的观点出发，引入计 算长度 lef 的概念，即在这个长度内它的磁密 B 为不变。
b0
t (5 b0 ) k 开口槽： 2 t (5 5b0 ) b0
③ 经验公式
t1 10 k 1 bZ 1 10 ( bZ 1 : 定子齿宽)
定、转子都开槽的话，则
k k 1 k 2
四、 极轭间残余气隙磁位降的计算 1．引入：由于工艺上的原因及旋转时的离心力作用， 凸极同步电机转子磁极与磁轭的接触面间不可能形成 处处密合，而在局部出现残隙，在磁路计算时可把它 看成磁路中附加一均匀等值气隙。
② 由于电机中一对极磁路中两个极的磁路情况相似，所以 只需计算半条回路上的各段磁位降，它们的总和就等于每 个评级的励磁磁势。以下叙述磁位降或磁势均为每极的。
步骤：
uEB H HL F0 S
4．电机中常用的磁性材料
热轧 含硅量(1 3%) 硅钢片 冷轧 无硅钢片(含硅量.5%以下) 电枢铁心 涂漆的硅钢片 磁极, 极轭 低碳钢板, 结构钢, 低合金钢 凸极同步机整块磁极 锻钢 直流机极轭 铸钢
齿磁密 Bt
Bt >18000GS：齿部磁路比较饱和，磁导小，主
磁通大部分由齿通过，但有小部分则经过槽进 入轭部。
因此分析时必须分两种情况来讨论。 （一）齿磁密小于1.8T的场合 1．通过齿部的磁通 因为齿磁密小于1.8T，齿磁路饱和程度不高，齿部导磁 率 Bt 》槽部导磁率，齿部 Rm 《槽部 Rm 。因此可认为在一 个齿距范围内的主磁通从空气隙进入铁心表面后，几乎全 部从齿通过。又因为选择的积分路径是通过磁极的中心线， 因此要计算处于主极中心线上的那个齿内磁密 。显然 Bt 这个齿所在地区的空气隙刚好是最大值 该处一个齿距 B B lef t 的范围内的空气隙磁通为
各种结构形式电磁铁通用的磁路计算公式和方法
各种结构形式电磁铁通用的磁路计算公式和
方法
电磁铁的磁路计算主要涉及到磁通量、磁势、磁感应强度以及磁阻等概念和公式。
一、闭合磁路的磁通量计算公式：
磁通量（Φ）= 磁感应强度（B）× 磁路截面积（A）
其中，磁感应强度常用特斯拉（T）作单位，磁路截面积单位根据情况可以是平方米（m^2）或平方厘米（cm^2）。
二、磁势的计算公式：
磁势（F）= 磁通量（Φ）/ 磁路长度（l）
其中，磁势常用安培-匝/米（A-turn/m）作单位。
三、磁场中的磁通量和电流之间的关系：
磁通量（Φ）= 磁感应强度（B）× 磁路截面积（A）= 磁场强度（H）× 磁路长度（l）= 磁导率（μ）× 磁场强度（H）× 磁路截面积（A）
其中，磁场强度常用安培/米（A/m）作单位，磁导率常用亨利/米（H/m）作单位。
四、磁阻的计算公式：
磁阻（R）= 磁势（F）/ 磁通量（Φ）
磁阻常用安培-匝/特斯拉（A-turn/T）作单位。
五、电磁铁的通用磁路计算方法：
1. 根据电流和线圈的尺寸计算磁场强度和磁感应强度。
2. 根据磁场强度和线圈的磁导率计算磁势和磁通量。
3. 根据磁通量和磁势计算磁阻。
4. 根据磁阻和磁势计算电磁铁的电磁阻力。
以上是一些常见的电磁铁磁路计算公式和方法，实际计算中根据具体情况和电磁铁的不同结构形式可能会有一些变化。
第一章直流磁路及其计算
磁场强度H的单位=NI/L H----磁化力 NI----磁势 L----磁路长度
单位为安匝/公分 单位为安匝 单位为公分
感应电动势的计算：
在单匝线圈中，假定磁通量的变动 是108马/匝可以产生1伏电势的话， 那么：n匝线圈就可以产生n伏电势 即：
第一章直流磁路及其计算1—２磁路及其基本定律
磁通连续定律是磁场的一个基本性 质，即在磁场中任何闭合面上的磁 通代数和恒等于零，或者说进入闭 合面的磁通等于离开闭合面的磁通， 其表达式为 ∮ B•ds=0 或∑Φ=0 式中规定，进入闭合面的磁通取负 号，离开闭合面的磁通取正号，如 图1一7(a）所示。
二、磁滞回线
B Bm Br H Hm a B
三、基本磁化曲线
B
-Hm
-HC 0 -Br
HC Hm
H
0
H
B的变化落后于H的变 化的现象称为磁滞。 Br—剩磁
HC—矫顽力
软磁材料：磁滞回线狭长，剩磁小，娇顽力小 磁滞现象不显著。如纯铁、铸铁、铸钢、电工钢 硬磁材料：磁滞回线较宽，剩磁大，娇顽力大 被磁化后剩磁不易消失。如铬钢、钨钢、钴钢
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征 3.磁场强度H (磁化力） 磁场强度也是用来表示磁场中各点磁力大小和方 向的一个物理量，与磁感应强度不同的是它的大 小与磁场中磁介质的性质无关，仅与产生磁场的 电流大小和载流导体的形状有关。 磁场强度与磁感应强度之间关系为 H= B/ µ （1一3）
第一章直流磁路及其计算
1----1铁磁物质特征
为了减少铁损耗除应使用磁滞回线 面积小的铁磁材料外，在电磁元件 中，如电机、变压器应用0．15 mm-0．5 mm硅钢片或0．1 mm厚 的微晶、非晶等铁磁材料叠制铁心， 并在钢片的表面涂有绝缘漆以减小 涡流回路的尺寸，增加回路电阻， 降低铁损耗。
7-5磁路及其计算
7—5 磁路及其计算 5
二 磁路定律及其计算 1 磁路定律
第七章 磁 介 质
Φ
Φ
Rm
如图是一个电感 线圈的磁路 磁路， 线圈的磁路，对 εm 应于最简单的电 路—无分支闭合 无分支闭合 电路。 通电线圈对应于电路的电源， 电路。 通电线圈对应于电路的电源，正是它激发 磁路中的磁通。 磁路中的磁通。将安培环路定理用于铁心中的一 条磁感应线， 条磁感应线，有
第七章 磁 介 质
I
Φ
l2
Φ
εm
Rm1
S1 ，气隙中 B 线所占 面积为 S2 ，铁心长l1 ， 气隙 l2 。
Rm2
7—5 磁路及其计算 5
应用安培环路定理： 应用安培环路定理：
第七章 磁 介 质
∫ H ⋅ dl = ∫ H
L l1
1
⋅ dl + ∫ H 2 ⋅ dl
l2
1 dl 1 dl = Φ(∫ +∫ ) = NI l1 µ S l2 µ S 1 1 2 2
螺线管
磁场集中到 铁心内部
7—5 磁路及其计算 5
磁路与电路的对应
第七章 磁 介 质
Φ⇔I B⇔ j
∫ B ⋅ dS = 0 ⇔ ∫ j ⋅ dS = 0
s s
线近似限制于磁路之内， 只要用铁磁质将 B 线近似限制于磁路之内，就 可以认为无分支的闭合磁路各截面磁通相等。 可以认为无分支的闭合磁路各截面磁通相等。与 无分支闭合电路中电流强度相等一样。 无分支闭合电路中电流强度相等一样。这启发我 们仿照电路中的概念和方法建立磁路定律。 们仿照电路中的概念和方法建立磁路定律。
磁阻
第七章 磁 介 质 国际单位为 1／亨 ／
1 dl Rm = ∫ L µ S