315变压器与直流马达caross,材料科学与工程学系,

3.15变压器与直流马达C.A.Ross,材料科学与工程学系,麻省理工学院:参考数据：Braithwaite与Weaver，电子材料，第3.2与3.3节(Jiles，磁学与磁性材料导论4.3.3与12.1.7节)变压器如何运作？两个线圈缠绕在一软磁芯上，输入端有一变动电流im通过n匝的电线。安培(定理)：在线圈里，(软磁：具有大且接近常数的μr)将第二个线圈也绕在磁芯周围,有n’匝法拉第(定理)：在此φ=B*A，(A=线圈面积)现在我们由第二个线圈汲取电流：电流is激发一电流ip注回到原本的线圈。则其电流变成为im+ip。功率转移Vsis=Vpip，在此Vs/Vp=n’/n芯的特性：-易磁化以产生高磁场B-高的饱和磁通密度-低磁滞现象-能防止涡电流产生软磁材料Tc/KBs/THc/A/mμrW,J/m3Fe10432.2~4200,00030Fe-3%Si10302.1~1240,00030a-FeBSi6301.6~0100,00015直流马达如何运作？由在磁滞循环中的最大磁能积描绘硬磁的特征。磁铁要能做些有用的工作，需产生外部的通量，如：在一有切口的环型磁铁的缝隙中，场Hg存在缝隙中。安培(定理)：lmHm+lgHg=0绕着虚线同样地Bm=BgBm=μoμrHm(为负的，因在第二象限)B=μoHg因此Hm=-lgBm/lmμo这一线性关系与磁滞循环交叉并定义唯一的操作点。由磁铁所做的功总合正比于lgHgBg与最大磁能积相当。在一永久磁铁马达，电流i在磁场B中流过l长度的线。所受的力F=Bil(佛来明左手定则)。此力垂直线圈与磁场。-辐射状的磁场是由称为静子的两个永久磁铁所产生。-线圈是缠绕在软磁所制的竖立片上(转子)。软磁的目的是聚集磁力线通过线圈，以给出最大的磁场B。-电流是由整流器提供(滑动接触)。永久磁铁所需具备的特性：除了形状之外需保持磁性，及由线圈产生的磁场，因此要大的矫顽力，需产生大的磁场，而有高的饱和磁通密度，注：即高的最大磁能积。降低线圈的阻抗损耗可使得马达的效能最大化，如此ρi/ABv可为最小，在此是ρ电阻率、A是线圈的x截面而v是转动速率。硬磁材料Tc/KBr/THc/kA/m(BH)max,kJ/m3Alnico-5(译注：合金磁铁，由铝、钴、镍组成)11601.46444BaO.(Fe2O3)67200.426428SmCo510000.85600140Nd2Fe14B6201.1890216remanence顽磁