磁路与铁心线圈PPT课件

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(4) 由图9.6 所示硅钢片和铸钢的基本磁化曲线得
H1 1.4 A / cm H 2 1.5A / cm
空气中的磁场强度为
H3
B3
0
0.621
4 10 7
4942
A / cm
.
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（5） 每段的磁位差为
H1l1 1.477107.8A H2l2 1.52943.5A H3l3 49420.4197.68A
磁路与铁芯线圈
9.1 铁磁性物质 9.2 磁路与磁路定律 9.3 简单直流磁路的计算 9.4 交流铁芯线圈及等效电路 9.5 电磁铁
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9.1 铁 磁 性 物 质
Ⅰ 目的与要求:掌握铁磁性物质及其分类 Ⅱ 重点:磁化曲线
难点:磁化曲线 Ⅲ 新知识:
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2
9.1.1 铁磁性物质的磁化
磁化:铁磁物质会在外加磁场的作用下, 产生一个与外磁场 同方向的附加磁场, 这种现象叫做磁化。
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9.2.2 磁路定律
1. 磁路的基尔霍夫第一定律
0
1 2 3 0
.
14
D
A
1
l1′
2
l3′
I1
I2
N1 l1
N2 l2
C
l1″
B
l3″
图 9.9 磁路示意图
.
3
l0
15
2. 磁路的基尔霍夫第二定律
(Hl) (IN)
对于如图9.9所示的ABCDA回路, 可以得出
H1l1 H1'l1' H1"l1" H2l2 I1N1 I2N2
I 硅钢
1
2 l3
l2
铸钢
2
图9.12 例9.1图
.
60
24
70
310
(3) 各段磁感应强度为
B1
S1
2.0103 30
0.667Wb/cm2
0.667T
B2
S2
2.0103 42
0.476104Wb/cm2
0.476T
B3
S3
2.0103 32.2
0.621104Wb/cm2
0.621T
.
.
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例9.1
已知磁路如图9.12所示, 上段材料为硅钢片, 下段材 料是铸钢, 求在该磁路中获得磁通Φ=2.0×10-3 Wb时, 所需要 的磁动势？ 若线圈的匝数为1000匝, 求激磁电流应为多大？
解 (1) 按照截面和材料不同, 将磁路分为三段l1, l2, l3。
(2) 按已知磁路尺寸求出:
UmFm
.
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9.2.3 磁路的欧姆定律
HS
Hl lUlm
Um Rm
S S
.
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Ⅳ 教学方法： Ⅴ 思考题：
1、已知线圈电感L=Ψ/I=NΦ/I，试用磁路欧姆定律证明
L=N2μS/ l,并说明如果线圈大小、形状和匝数相同时，有铁心线圈和 无铁心线圈的电感哪个大？
2、为什么空心线圈的电感是常数，而铁心线圈的电感不是常
l1 275220275 770mm 77cm
S1 5060 3000mm2 30cm2
l2 3522035 290mm 29cm
S2 6070 4200mm2 42cm2
l3 22 4mm 0.4cm
S3
6050(6050)
2 .
3220mm2
32.2cm2
23
50
170
50
70
l1
数？铁心线圈在未达到饱和与达到饱和时，哪个电感大？
.
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9.3 简单直流磁路的计算
Ⅰ 目的与要求: 掌握恒定磁通磁路的计算 Ⅱ 重点: 恒定磁通磁路的计算
难点: 恒定磁通磁路的计算 Ⅲ 新知识:
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第一种是先给定磁通, 再按照给定的磁通及磁路尺寸、材料求出 磁通势, 即已知Φ求NI; 另一种是给定NI, 求各处磁通, 即已知NI 求 Φ。 本节只讨论第一种情况。
5
1. 起始磁化曲线
(1) OP段 (2) PQ段 （3） QR段 （4） R点以后
.
6
2. 磁滞回线
B
Bm
a
b Br
－H m －H c cO
f
Hm
H
B
Bm3 Bm2 Bm1
O Hm1 Hm2 Hm3
H
e
d
－Bm
(b )
(a) 图9.4 交变磁. 化(磁滞回线)
7
9.1.3 铁磁性物质的分类
B 软磁 硬磁
图 9.6 几种常用铁磁. 材料的基本磁化曲线
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Ⅳ 教学方法： Ⅴ 思考题:
1、铁磁性物质为什么会有高的导磁性能？
2、制造电喇叭时要用到永久磁铁，制造变压器时要用到铁心， 试说明它们在铁磁性材料时有何不同？
3、什么是基本磁化曲线？什么是起始磁化曲线？
4、铁磁性材料的μ不是常数， μ的最大值处在起始磁化曲线的 哪个部位？
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9.2 磁路和磁路定律
Ⅰ 目的与要求: 掌握磁路基尔霍夫定律，磁路欧姆定律 Ⅱ 重点: 磁路基尔霍夫定律，磁路欧姆定律
难点: 磁路基尔霍夫定律，磁路欧姆定律 Ⅲ 新知识；
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9.2.1 磁路
N
I
S
S
U
N
(a)
(b)
图9.7 直流电机. 和单相变压器磁路
12
边 缘 效应
主磁通
I 漏磁通
图 9.8 主磁通、 漏磁通和边缘效应
对于空气隙可用以下公式:
H 0 B 0 0 4 B 1 0 70 0 .8 16 B 0 0 (A /m ) 8 13 B 0 0 (A /c)
(5) 根据每一段的磁场强度和平均长度求出H1l1 , H2l2……。
(6) 根据基尔霍夫磁路第二定律, 求出所需的磁通势。
NI H 1 l1 H 2 l2
在计算时一般应按下列步骤进行: (1) 按照磁路的材料和截面不同进行分段, 把材料和截面相同 的算作一段。 (2) 根据磁路尺寸计算出各段截面积S和平均长度l。
.
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Sa (a)(b)ab(ab)
Sb
(r)2
2
r2r
wk.baidu.coma b
r
(a)
(b)
图9.11
(a)
矩形截面； .
(b)
圆形截面
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(3) 由已知磁通Φ, 算出各段磁路的磁感应强度B=Φ/S。 (4) 根据每一段的磁感应强度求磁场强度, 对于铁磁材料 可查基本磁化曲线(如图9.6所示)。
O
H
图9.5 软磁和硬磁材料的磁滞回线
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8
H / A ·m － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10×103
B/ T
1 .8
1 .6
1 .4 c
1 .2 b
1 .0
0 .8
0 .6
0 .4
0 .2
a
c硅 钢 片 b铸钢
a铸 铁
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0×10 3 H / A ·m － 1
(a)
(b)
(c)
图 9.1 铁磁性物质的磁化
.
3
9.1.2
磁化曲线:铁磁性物质的磁感应强度B与外磁场的磁场强 度H之间的关系曲线, 所以又叫B-H曲线。
I＋
－
A
1
2
Us
1′ S
2′
N L
S
Rw
图 9.2 B-H 曲线测量电路
.
4
B R
Q
max
P 0
(a)
H
0
图 9.3 起始磁化曲线
.
H
(b)