磁路与铁芯线圈.ppt
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1、http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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,第9章 磁路与铁芯线圈,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.1 铁 磁 性 物 质,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,目的与要求,掌握铁磁性物质及其分类,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,重点与难点,重点:磁化曲线 难点:磁化曲线,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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
2、种现象叫做磁化。,图 9.1 铁磁性物质的磁化,9.1.1 铁磁性物质的磁化,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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。,图 9.2 B-H 曲线测量电路,9.1.2 磁化曲线(一),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 9.3 起始磁化曲线,9.1.2 磁化曲线(二),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(1) OP段 (2) PQ段 (3) QR段 (4) R点以后,9.1.2 磁化曲线(三),1. 起始磁化曲线,http:/ 电子发烧友 http
3、:/ 电子技术论坛,图9.4 交变磁化(磁滞回线),9.1.2 磁化曲线(四),2. 磁滞回线,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图9.5 软磁和硬磁材料的磁滞回线,9.1.3 铁磁性物质的分类(一),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 9.6 几种常用铁磁材料的基本磁化曲线,9.1.3 铁磁性物质的分类(二),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,教学方法,联系实际讲解本节,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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
4、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、铁磁性材料的不是常数, 的最大值处在起始磁化曲线的哪个部位?,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.2 磁路和磁路定律,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,目的与要求,掌握磁路基尔霍夫定律,磁路欧姆定律,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,重点与难点,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,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图9.7 直流电机和单相变压器磁路,9.2.1 磁路(一),http:/ 电
5、子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 9.8 主磁通、 漏磁通和边缘效应,9.2.1 磁路(二),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.2.2 磁路定律(一),1. 磁路的基尔霍夫第一定律,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图 9.9 磁路示意图,9.2.2 磁路定律(二),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,对于如图9.9所示的ABCDA回路, 可以得出,9.2.2 磁路定律(三),2. 磁路的基尔霍夫第二定律,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.2.3 磁路的欧姆定律,http:/ 电子发烧友 http:/
6、 电子技术论坛,教学方法,用比较的方法讲解本节,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,思考题,1、已知线圈电感L=/I=N/I,试用磁路欧姆定律证明 L=N2S/ 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 数?铁心线圈在未达到饱和与达到饱和时,哪个电感大?,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.3 简单直流磁路的计算,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,目的与要求,掌握恒定磁通磁路的计算,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,重点与
7、难点,重点: 恒定磁通磁路的计算 难点: 恒定磁通磁路的计算,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,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, 即已知求NI; 另一种是给定NI, 求各处磁通, 即已知NI 求。 本节只讨论第一种情况。 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。,9.3 简单直流磁路的计算(一),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图9.11 空气隙有效面积计算 (a) 矩形截面; (b) 圆形截面,9.3
8、 简单直流磁路的计算(二),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(3) 由已知磁通, 算出各段磁路的磁感应强度B=/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)。 对于空气隙可用以下公式:,9.3 简单直流磁路的计算(三),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,9.3 简单直流磁路的计算(四),(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。,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,已知磁路如图9.12所示, 上段材料为硅
9、钢片, 下段材料是铸钢, 求在该磁路中获得磁通=2.010-3 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。 ,例9.1(一),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,例9.1(二),(2) 按已知磁路尺寸求出:,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,图9.12 例9.1图,例9.1(三),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(3) 各段磁感应强度为,例9.1(四),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(4) 由图9.6 所示
10、硅钢片和铸钢的基本磁化曲线得,空气中的磁场强度为,例9.1(五),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,(5) 每段的磁位差为,(6) 所需的磁通势为,激磁电流为,例9.1(六),http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,教学方法,用比较法,http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛,思考题,1、有两个相同材料的芯子(磁路无气隙),所绕的线圈匝数相同, 通以相同的电流,磁路的平均长度l1 =l2 , 截面S1 S 2,试用磁路的基尔霍夫定律分析B1与B2 、 1与 2的大小。 2、一磁路如图9. 13所示,图中各段截面积不同,试列出磁通势和磁位差平衡方程式
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