電工磁路與鐵心線圈

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1、9.1鐵磁性物質(zhì)9.2磁路與磁路定律9.3簡單直流磁路的計(jì)算9.4交流鐵芯線圈及等效電路9.5電磁鐵第9章磁路與鐵芯線圈9.1鐵磁性物質(zhì)目的與要求掌握鐵磁性物質(zhì)及其分類重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):磁化曲線難點(diǎn):磁化曲線磁化:鐵磁物質(zhì)會在外加磁場的作用下,產(chǎn)生一個(gè)與外磁場同方向的附加磁場,這種現(xiàn)象叫做磁化。圖9.1鐵磁性物質(zhì)的磁化9.1.1鐵磁性物質(zhì)的磁化磁化曲線:鐵磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與外磁場的磁場強(qiáng)度H之間的關(guān)系曲線,所以又叫B-H曲線。圖9.2B-H曲線測量電路9.1.2磁化曲線（一）圖9.3起始磁化

2、曲線9.1.2磁化曲線（二）(1)OP段(2)PQ段（3）QR段（4）R點(diǎn)以后9.1.2磁化曲線（三）1.起始磁化曲線圖9.4交變磁化(磁滯回線)9.1.2磁化曲線（四）2.磁滯回線圖9.5軟磁和硬磁材料的磁滯回線9.1.3鐵磁性物質(zhì)的分類（一）圖9.6幾種常用鐵磁材料的基本磁化曲線9.1.3鐵磁性物質(zhì)的分類（二）教學(xué)方法聯(lián)系實(shí)際講解本節(jié)思考題1、鐵磁性物質(zhì)為什么會有高的導(dǎo)磁性能？2、制造電喇叭時(shí)要用到永久磁鐵，制造變壓器時(shí)要用到鐵心，試說明它們在鐵磁性材料時(shí)有何不同？3、什么是基本磁化曲線？什么

3、是起始磁化曲線？4、鐵磁性材料的μ不是常數(shù)，μ的最大值處在起始磁化曲線的哪個(gè)部位？9.2磁路和磁路定律目的與要求掌握磁路基爾霍夫定律，磁路歐姆定律重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):磁路基爾霍夫定律，磁路歐姆定律難點(diǎn):磁路基爾霍夫定律，磁路歐姆定律圖9.7直流電機(jī)和單相變壓器磁路9.2.1磁路（一）圖9.8主磁通、漏磁通和邊緣效應(yīng)9.2.1磁路（二）9.2.2磁路定律（一）1.磁路的基爾霍夫第一定律圖9.9磁路示意圖9.2.2磁路定律（二）對于如圖9.9所示的ABCDA回路,可以得出9.2.2磁路定律（三）2.磁路的

4、基爾霍夫第二定律9.2.3磁路的歐姆定律教學(xué)方法用比較的方法講解本節(jié)思考題1、已知線圈電感L=Ψ/I=NΦ/I，試用磁路歐姆定律證明L=N2μS/l,并說明如果線圈大小、形狀和匝數(shù)相同時(shí)，有鐵心線圈和無鐵心線圈的電感哪個(gè)大？2、為什么空心線圈的電感是常數(shù)，而鐵心線圈的電感不是常數(shù)？鐵心線圈在未達(dá)到飽和與達(dá)到飽和時(shí)，哪個(gè)電感大？9.3簡單直流磁路的計(jì)算目的與要求掌握恒定磁通磁路的計(jì)算重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):恒定磁通磁路的計(jì)算難點(diǎn):恒定磁通磁路的計(jì)算第一種是先給定磁通,再按照給定的磁通及磁路尺寸、材料求出磁通

5、勢,即已知Φ求NI;另一種是給定NI,求各處磁通,即已知NI求Φ。本節(jié)只討論第一種情況。在計(jì)算時(shí)一般應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:(1)按照磁路的材料和截面不同進(jìn)行分段,把材料和截面相同的算作一段。(2)根據(jù)磁路尺寸計(jì)算出各段截面積S和平均長度l。9.3簡單直流磁路的計(jì)算（一）圖9.11空氣隙有效面積計(jì)算(a)矩形截面；(b)圓形截面9.3簡單直流磁路的計(jì)算（二）(3)由已知磁通Φ,算出各段磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=Φ/S。(4)根據(jù)每一段的磁感應(yīng)強(qiáng)度求磁場強(qiáng)度,對于鐵磁材料可查基本磁化曲線(如圖9.6所

6、示)。對于空氣隙可用以下公式:9.3簡單直流磁路的計(jì)算（三）9.3簡單直流磁路的計(jì)算（四）(5)根據(jù)每一段的磁場強(qiáng)度和平均長度求出H1l1,H2l2……。(6)根據(jù)基爾霍夫磁路第二定律,求出所需的磁通勢。已知磁路如圖9.12所示,上段材料為硅鋼片,下段材料是鑄鋼,求在該磁路中獲得磁通Φ=2.0×10-3Wb時(shí),所需要的磁動勢？若線圈的匝數(shù)為1000匝,求激磁電流應(yīng)為多大？解(1)按照截面和材料不同,將磁路分為三段l1,l2,l3。例9.1（一）例9.1（二）(2)按已知磁路尺寸求出:圖9.

7、12例9.1圖例9.1（三）(3)各段磁感應(yīng)強(qiáng)度為例9.1（四）(4)由圖9.6所示硅鋼片和鑄鋼的基本磁化曲線得空氣中的磁場強(qiáng)度為例9.1（五）（5）每段的磁位差為（6）所需的磁通勢為激磁電流為例9.1（六）教學(xué)方法用比較法思考題1、有兩個(gè)相同材料的芯子（磁路無氣隙），所繞的線圈匝數(shù)相同，通以相同的電流，磁路的平均長度l1=l2，截面S1﹤S2，試用磁路的基爾霍夫定律分析B1與B2、Φ1與Φ2的大小。2、一磁路如圖9.13所示，圖中各段截面積不同，試列出磁通勢和磁位差平衡方程式。圖9.13思考題2

8、圖9.4交流鐵芯線圈及等效電路目的與要求理解交流鐵芯線圈及其等效電路重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):交流鐵芯線圈及其等效電路難點(diǎn):交流鐵芯線圈的等效電路圖9.14交流鐵芯線圈各電磁量參考方向9.4.1電壓、電流和磁通（一）1.電壓為正弦量設(shè)Φ(t)=Φmsinωt,則有9.4.1電壓、電流和磁通（二）圖9.15B-H曲線與Φ-i曲線9.4.1電壓、電流和磁通（三）圖9.16電流i的波形的求法9.4.1電壓、電流和磁通（四）圖9.17電壓、電流相量圖9.4.1電壓、電流和磁通（五）設(shè)線圈電流為圖9.