电工基础课程教学课件《第九章磁路》.

第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛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章磁路与铁芯线圈第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛9.1铁磁性物质第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛目的与要求掌握铁磁性物质及其分类第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛重点与难点重点:磁化曲线难点:磁化曲线第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛磁化: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,这种现象叫做磁化。(a)(b)(c)图9.1铁磁性物质的磁化9.1.1铁磁性物质的磁化第9章磁路与铁芯线圈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。A＋－SIUsRwS11′2′2NL图9.2B-H曲线测量电路9.1.2第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛BQRP00Hmax(a)(b)H图9.3起始磁化曲线9.1.2磁化曲线（二）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛(1)OP段(2)PQ段（3）QR段（4）R点以后9.1.2磁化曲线（三）1.起始磁化曲线第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛BHBHBmBrbfHm－BmecO－Hm－HcdOHm1Hm2Hm3aBm1Bm2Bm3(a)(b)图9.4交变磁化(磁滞回线)9.1.2磁化曲线（四）2.磁滞回线第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛软磁硬磁BOH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）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛0.1cbac硅钢片b铸钢a铸铁00.20.30.40.50.60.70.80.91.0×10312345678910×103H/A·m－1B/T0.20.40.60.81.01.21.41.61.8H/A·m－1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）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛教学方法联系实际讲解本节第9章磁路与铁芯线圈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？第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛9.2磁路和磁路定律第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛目的与要求掌握磁路基尔霍夫定律，磁路欧姆定律第9章磁路与铁芯线圈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，磁路欧姆定律第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛NNSSUI(a)(b)图9.7直流电机和单相变压器磁路9.2.1磁路（一）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛I漏磁通边缘效应主磁通图9.8主磁通、漏磁通和边缘效应9.2.1磁路（二）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛003219.2.2磁路定律（一）1.磁路的基尔霍夫第一定律第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛I1D123ABCN1N2l1l2l1l3″l3′l1′″l0I2图9.9磁路示意图9.2.2磁路定律（二）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛22112211'1'111)()(NINIlHlHlHlHINHl对于如图9.9所示的ABCDA回路,可以得出mmFU9.2.2磁路定律（三）2.磁路的基尔霍夫第二定律第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛mmmRUSlUSlHlHS9.2.3磁路的欧姆定律第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛教学方法用比较的方法讲解本节第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛思考题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数？铁心线圈在未达到饱和与达到饱和时，哪个电感大？第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛9.3简单直流磁路的计算第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛目的与要求掌握恒定磁通磁路的计算第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛重点与难点重点:恒定磁通磁路的计算难点:恒定磁通磁路的计算第9章磁路与铁芯线圈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。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）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛rrrSbaabbaSba22)2()())((abr(a)(b)图9.11(a)矩形截面；(b)圆形截面9.3简单直流磁路的计算（二）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛(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)。对于空气隙可用以下公式:)/(108)/(108.0104030670000cmABmABBBH9.3简单直流磁路的计算（三）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛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。2211lHlHNI第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛已知磁路如图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=2.0×10-3Wb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）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛例9.1（二）2233222222112.3232202)5060(50604.04224242007060292903522035303000605077770275220275cmmmScmmmlcmmmScmmmlcmmmScmmml(2)按已知磁路尺寸求出:第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛Il1l22705017050321l6031070硅钢铸钢图9.12例9.1图例9.1（三）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛(3)各段磁感应强度为TcmWbSBTcmWbSBTcmWbSB621.0/10621.02.32100.2476.0/10476.042100.2667.0/667.030100.224333243222311例9.1（四）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛(4)由图9.6所示硅钢片和铸钢的基本磁化曲线得cmABHcmAHcmAH/4942104621.0/5.1/4.1703321空气中的磁场强度为例9.1（五）第9章磁路与铁芯线圈电子技术论坛（5）每段的磁位差为AlHAlHAlH8.19764.049425.43295.18.107774.1332211（6）所需的磁通势为AlHlHlHNI1.21288.19765.438.107332211激磁电流为ANNII1.210001.2128例9.1（六）第9章