磁路和铁心线圈电路

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1、 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 电路基本概念、定律电路基本概念、定律 稳稳 态电路分析态电路分析正弦信号正弦信号 电路电路暂态电路暂态电路 分析分析（I I）电学部分电学部分直流直流电路电路单相电路单相电路三相电路三相电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics许多电工设备（电机、变压器、电磁铁等）许多电工设备（电机、变压器、电磁铁等）中，不仅有中，不仅有电路电路问题，同时还有问题，同

2、时还有磁路磁路问题问题磁路和电路往往是相关联的，本章将研究磁磁路和电路往往是相关联的，本章将研究磁路和电路的关系以及磁和电的关系。路和电路的关系以及磁和电的关系。 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics磁路基本概念、定律磁路基本概念、定律电磁场分析电磁场分析电机理论电机理论电机控制电路电机控制电路（IIII）磁学部分磁学部分 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 第六章 磁路与铁心线圈电路磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Elec

3、tronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.50.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.50.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能

4、（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量一、磁感应强度一、磁感应强度B是一个表示是一个表示磁场中各点的磁场强弱和方向的物理量。磁场中各点的磁场强弱和方向的物理量。在均匀磁场中，磁感应强度等于垂直穿过单位面积的在均匀磁场中，磁感应强度等

5、于垂直穿过单位面积的磁力线数目磁力线数目大小：磁场内某一点的磁感应强度可用该点磁场作用大小：磁场内某一点的磁感应强度可用该点磁场作用于长于长1米，通有米，通有1A电流的导体上的力电流的导体上的力 F 来衡量。来衡量。 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics方向：与电流之间符合右手螺旋法则方向：与电流之间符合右手螺旋法则磁感应强度的大小，习惯上用磁力线的疏密来描述磁感应强度的大小，习惯上用磁力线的疏密来描述如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为同，这样的磁场则称为均匀磁场均

6、匀磁场。电磁单位电磁单位: 高斯高斯（Gs）1T = 104 Gs磁感应强度磁感应强度B 单位：单位：特斯拉特斯拉（T）6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics二、磁通二、磁通单位：韦伯（单位：韦伯（Wb） 电磁单位：麦克斯韦（电磁单位：麦克斯韦（Mx）1Wb=108Mx磁通具有连续性，磁力线是闭合的空间曲线磁通具有连续性，磁力线是闭合的空间曲线B与垂直于磁场方向的面积与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积。的乘积。如果不是均匀磁场，如果不是均匀磁场，B取平均值。取平均值。磁通就是指垂直于磁场的某

7、一面积磁通就是指垂直于磁场的某一面积S上所穿过的磁力线的数目上所穿过的磁力线的数目S6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics三、磁场强度三、磁场强度安培环路定律（全电流定律）安培环路定律（全电流定律）是磁场强度矢量是磁场强度矢量 沿任意闭合回线沿任意闭合回线 l 的线积分的线积分是穿过该闭合回线所围区域中电流的是穿过该闭合回线所围区域中电流的代数和代数和电流正负号的确定：电流正负号的确定：任意选择一个闭合回线的围绕方向，凡电流与该方向之间符合任意选择一个闭合回线的围绕方向，凡电流与该方向之间符

8、合右手螺旋定则的电流为正，反之为负。右手螺旋定则的电流为正，反之为负。磁场强度磁场强度 是计算磁场时所引用的一个物理量（矢量），用来确定是计算磁场时所引用的一个物理量（矢量），用来确定磁场和电流之间的关系。磁场和电流之间的关系。6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicslI3I2I1例例6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics四、磁导率四、磁导率若放入若放入铜、铝、木材铜、铝、木材等物质，通电线

9、圈周围的磁场几乎无变化。等物质，通电线圈周围的磁场几乎无变化。实验证明，在通电线圈中放入实验证明，在通电线圈中放入铁、钴、镍铁、钴、镍等物质后，等物质后， 通电线圈周围的磁场将大为增强，磁感应强度通电线圈周围的磁场将大为增强，磁感应强度B增大；增大；表明磁感应强度表明磁感应强度B与磁场中介质的导磁性质有关与磁场中介质的导磁性质有关 材料导磁性能好，材料导磁性能好， 是指其被磁化后能产生很大的附加磁场是指其被磁化后能产生很大的附加磁场这类物质有铁、钴、镍及其合金，称为这类物质有铁、钴、镍及其合金，称为铁磁性物质或磁性物质铁磁性物质或磁性物质。 6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电

10、工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics用磁导率用磁导率 来表示物质的导磁性能。来表示物质的导磁性能。磁导率值大的材料，导磁性能好。磁导率值大的材料，导磁性能好。真空磁导率：真空磁导率：6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 的单位是的单位是H/m(亨亨/米）米） 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics对非磁性材料而言，对非磁性材料而言， = 0 ， r =1自然界的所有物质按磁化的特性来分，大体上可分自然界的所有物质按磁化的特性来分，大体上可分成成磁性材料磁性材料和和非磁性材料非

11、磁性材料两大类。两大类。在非磁性材料的磁场中，在非磁性材料的磁场中，与与B成正比，成正比， B与与H成正比，成正比，而而H与电流与电流I有线性关系，因此有线性关系，因此与电流与电流I也有线性关系。也有线性关系。=kI6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsxHIS磁动势：磁动势：F=NI ， 单位：单位：A可见，磁场内某一点的磁场强度可见，磁场内某一点的磁场强度H只与电流大小、线圈匝数以只与电流大小、线圈匝数以及该点的几何位置有关，而与磁场媒介的磁性（及该点的几何位置有关，而与磁场媒介的磁性（

12、）无关。无关。求环形线圈半径为求环形线圈半径为x处的磁场强度和磁感应强度。处的磁场强度和磁感应强度。例例6-1 6-1 磁场的基本物理量磁场的基本物理量 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.50.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时）

13、第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6-2 6-2

14、磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能一、高导磁性一、高导磁性磁性材料的磁导率很高，磁性材料的磁导率很高，具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性磁性材料磁性材料铸铸 铁铁硅硅 钢钢坡莫合金坡莫合金20040080001000020000200000 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics磁性物质的磁畴磁性物质的磁畴分子中由于电子运动产生电流分子中由于电子运动产生电流分子电流，也分子电流，也便产生磁场便产生磁场 。每个分子相当于一个小磁铁。每个分子相当于一个小磁铁磁性物质能使其微观结构中每一个区域内的分子磁性物质能使其微观

15、结构中每一个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁性，这些区域称为磁畴磁铁排列整齐，显示磁性，这些区域称为磁畴 6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics(a)无外磁场无外磁场,磁畴方向杂乱无章磁畴方向杂乱无章(b)有外磁场作用有外磁场作用(c)有强烈外磁场作有强烈外磁场作用用当外磁场增加到一定数值时，磁畴全部转到与外磁场方当外磁场增加到一定数值时，磁畴全部转到与外磁场方向相同，这时磁化磁场的磁感应强度向相同，这时磁化磁场的磁感应强度BJ即达到饱和值。即达到饱和值。(a)(b)B(c)B6-2 6-2

16、 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics利用磁性物质的磁化特性，可解决电工设备中既要磁通利用磁性物质的磁化特性，可解决电工设备中既要磁通大，又要求励磁电流小的矛盾大，又要求励磁电流小的矛盾 非非磁性材料没有磁畴的结构，所以不具有被磁化的特性磁性材料没有磁畴的结构，所以不具有被磁化的特性只要在线圈中通入较小的励磁电流，再穿入铁心便可产只要在线圈中通入较小的励磁电流，再穿入铁心便可产生足够大的磁通和磁感应强度。生足够大的磁通和磁感应强度。6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子

17、技术 I Electrotechnics & Electronics二、磁饱和性二、磁饱和性B0是在外磁场作用下是在外磁场作用下如果磁场内不存在磁性物质时如果磁场内不存在磁性物质时的磁感应强度。的磁感应强度。将将BJ曲线和曲线和B0叠加，得叠加，得B-H磁化曲线。磁化曲线。BHBB0BJI6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics磁化曲线磁化曲线 a 铸铁铸铁 b 铸钢铸钢c 硅钢片硅钢片6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechn

18、ics & Electronics当有当有磁性物质存在时，磁性物质存在时，B与与H不成正比，磁导率不成正比，磁导率 随随H而变，不是常数而变，不是常数磁通磁通与与B成正比，成正比，H与与I成正比，但成正比，但与与I不成正比不成正比0HB此时的电感此时的电感L 不是常数不是常数6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsOBH铁磁物质被磁化后，当铁磁物质被磁化后，当 H 由由 0 上升到某个值时（上升到某个值时（H= +Hm）B饱和饱和Br称为称为剩磁感应强度剩磁感应强度三、磁滞性三、磁滞性12如果

19、减少如果减少H，B并不沿着原来的曲线返回并不沿着原来的曲线返回(b)B(c)B6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics欲使剩磁去掉，须加一反向磁场强度欲使剩磁去掉，须加一反向磁场强度-Hc，即反向磁即反向磁化，化，Hc称为矫顽磁力。（矫顽力）称为矫顽磁力。（矫顽力）OBH1236-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics如果继续增大反向如果继续增大反向H，当，当H= - Hm时，时，B反向反向饱和

20、饱和此时如果正向增大此时如果正向增大 H，则得到则得到4561的变化曲线的变化曲线123456形成的闭合曲线称磁滞回线形成的闭合曲线称磁滞回线456OBH1236-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics当当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁化，电铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁化，电流变化一周时，流变化一周时，B随随H变化的关系曲线就是一组磁滞回线变化的关系曲线就是一组磁滞回线i+u456OBH1236-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能tOi2 电工与电子技术电工与

21、电子技术 I Electrotechnics & Electronics2. 硬磁材料：硬磁材料：Hc大，回线较宽，损耗大，用来做永久大，回线较宽，损耗大，用来做永久磁铁、炭刚、铁镍合金等。磁铁、炭刚、铁镍合金等。3. 矩磁材料：矩磁材料：具有较小的矫顽力和较大的剩磁磁滞回具有较小的矫顽力和较大的剩磁磁滞回线接近矩形。稳定性良好。可用做计算机内部存储器线接近矩形。稳定性良好。可用做计算机内部存储器的磁芯以及磁盘、磁带等。的磁芯以及磁盘、磁带等。 四、磁性材料的分类四、磁性材料的分类1. 软磁材料：具有较小的矫顽力软磁材料：具有较小的矫顽力Hc，磁滞回线较窄，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。电机、电器

22、及变压器等铁心都用这种材磁滞损耗小。电机、电器及变压器等铁心都用这种材料。有铸铁、硅、铁氧体等料。有铸铁、硅、铁氧体等Hc-Hc6-2 6-2 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.50.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁

23、（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electroni

24、cs6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律一、磁路一、磁路如图所示为具有铁芯和空气气隙的直流磁路。如图所示为具有铁芯和空气气隙的直流磁路。Il0磁路：磁通经过的路径磁路：磁通经过的路径磁路基本定律：磁通和励磁电流或磁动势之间的关系磁路基本定律：磁通和励磁电流或磁动势之间的关系 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsIl0+lu为铁芯的平均长度为铁芯的平均长度6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6-3 6-3 磁路及其基本定律磁

25、路及其基本定律Il0Rmu 铁芯磁阻铁芯磁阻Rm0气隙磁阻气隙磁阻磁阻单位磁阻单位: 1/H磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics磁路和电路磁路和电路磁路涉及磁场，处理磁路时必须考虑漏磁通，磁路涉及磁场，处理磁路时必须考虑漏磁通，而电路则一般不涉及电场而电路则一般不涉及电场磁路涉及的物理量很多，物理意义不容易掌握磁路涉及的物理量很多，物理意义不容易掌握磁路的欧姆定律不能直接应用，只能定性分析，磁路的欧姆定律不能直接应用，只能定性分析，因为因为 不是常数不是常数 6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律

26、电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsHi li为第为第 i 段磁路的磁压降段磁路的磁压降磁路的分析有两种途径：磁路的分析有两种途径：Il0（1）已知）已知 NI，求求 （反向问题，试算法，不予考虑）（反向问题，试算法，不予考虑）（2）已知）已知 或或Bi（i=1，2，.）, 求求 I（正向问题）正向问题）6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics计算计算 Hi：Il0 已知已知 或或Bi（i=1，2，.）, 求求 I（正向问题）正向问题）查

27、查H-B曲线曲线6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics已知已知欲使空气隙处的磁感应强度欲使空气隙处的磁感应强度B0 =1T，问需多大的磁动势。（铸钢铁芯）问需多大的磁动势。（铸钢铁芯）例例16-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics（2）各段磁路上的磁感应强度）各段磁路上的磁感应强度解解6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechn

28、ics & Electronics（3）各段磁路上的磁场强度）各段磁路上的磁场强度查曲线查曲线6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics（4）各段磁路的磁压降各段磁路的磁压降6-3 6-3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics（5）磁动势）磁动势空气隙长度与磁路长度之比：空气隙长度与磁路长度之比：1/43=2.33%，气隙磁压降与磁动势之比：气隙磁压降与磁动势之比：7960/8362=95.2%6-3 6-

29、3 磁路及其基本定律磁路及其基本定律 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0.5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.

30、1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路一、直流铁芯线圈一、直流铁芯线圈(励磁电流为直流励磁电流为直流)电磁关系电磁关系 由于是铁芯线圈

31、，大部分磁通集中由于是铁芯线圈，大部分磁通集中于铁芯线圈，通过铁芯而闭合，该于铁芯线圈，通过铁芯而闭合，该部分磁通称为部分磁通称为主磁通主磁通少部分磁通经过铁芯和空气而闭合称为少部分磁通经过铁芯和空气而闭合称为漏磁通漏磁通 I+U 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi+u i+u+ee 由由电磁感应电磁感应二、交流铁芯线圈二、交流铁芯线圈6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 电磁关系电磁关系由于漏磁通经过的介质主要由空气构成，由于漏

32、磁通经过的介质主要由空气构成，所以所以 与与 i 成正比。成正比。 漏电感漏电感i+u+ee 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics但主磁通是位于铁芯中，所以但主磁通是位于铁芯中，所以 与与i 不成正不成正比，为非线性关系比，为非线性关系i+u+ee 因此铁心线圈是一个非线性电感元件因此铁心线圈是一个非线性电感元件OHB 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路LiO 与与i 之间的关系类似于之间的关系类似于B与与H的关系的关系 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotec

33、hnics & Electronics三、电压电流关系三、电压电流关系i+u+ee iuRuR+6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics当当u是正弦电压时，上式可用相量表示：是正弦电压时，上式可用相量表示：iuRuR+i+u+ee 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics由于线圈电阻由于线圈电阻R和感抗和感抗X（或漏磁通（或漏磁通）较小）较小主主磁感应电动势磁感应电动势 E=?6-4 6-4

34、交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路i+u+ee iuRuR+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics主主磁感应电动势磁感应电动势 E=?i+u+ee 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi+u+ee 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics三、功率损耗问题三、功率损耗问题交流铁芯线圈中的功率损耗包括交流铁芯线圈中的功率损耗包括 ：铜损铜损

35、Pcu1） 铜损：铜损：线圈电阻线圈电阻R上的功率损上的功率损Pcu=I2R铁损铁损PFei+u+ee 6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 措施措施：选用选用磁滞回线狭小的磁性材料磁滞回线狭小的磁性材料来制造铁芯来制造铁芯2） 铁损：铁损：铁心在交变电流磁场铁心在交变电流磁场的磁化下，也有功率损耗，它由的磁化下，也有功率损耗，它由两部分组成两部分组成 :A. 磁滞损耗磁滞损耗Ph ：磁畴在交变磁化时相互摩擦产生热量：磁畴在交变磁化时相互摩擦产生热量i+u+ee 可以证明，交变磁化一周在铁

36、心上单位体积内所产生的可以证明，交变磁化一周在铁心上单位体积内所产生的磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路如何减小磁滞损耗？如何减小磁滞损耗？Hysteresis 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsB. 涡流损耗涡流损耗Pe 涡流损耗也会引起铁心发热涡流损耗也会引起铁心发热.交变磁通不仅要在线圈中感应电动势，而且在铁心内交变磁通不仅要在线圈中感应电动势，而且在铁心内也要产生感应电动势和感应电流。也要产生感应电动势和感应电流。这种感应电流称为这种感应电流称

37、为涡流涡流，它在垂直于磁通方向的平面内环流着。，它在垂直于磁通方向的平面内环流着。6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路如何减少涡流损耗？如何减少涡流损耗？eddy 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 措施措施：铁芯可由彼此绝缘的钢片叠成铁芯可由彼此绝缘的钢片叠成ii(a)(b)6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics涡流也有有利的一面，例如：涡流无损检测；涡流也有有利的一面，例如：涡流无损检测；利用涡流的热效应来冶炼金属、烹

38、饪食物等。利用涡流的热效应来冶炼金属、烹饪食物等。6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路电工仪表中的感应式仪表也是利用涡流和磁场相互作电工仪表中的感应式仪表也是利用涡流和磁场相互作用的原理制成的用的原理制成的 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics注意：铁损只存在于交流铁心线圈中，直流铁心线圈不存在注意：铁损只存在于交流铁心线圈中，直流铁心线圈不存在铁损铁损 铁心线圈交流电路的有功功率：铁心线圈交流电路的有功功率：铁损由两部分组成铁损由两部分组成 : 磁滞损耗磁滞损耗+涡流损涡流损耗耗6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电

39、路i+u+ee 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics四、等效电路（四、等效电路（*）铁心线圈交流电路也可用等效电路来进行分析铁心线圈交流电路也可用等效电路来进行分析 , 即用一个不含铁心的交流电路来等效代替之。即用一个不含铁心的交流电路来等效代替之。等效条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相等效条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相位关系保持不变，使磁路计算的问题简化为电路计算问题。位关系保持不变，使磁路计算的问题简化为电路计算问题。理想铁心线圈中仍有能量的损耗和储放。理想铁心线圈中仍有能量的损耗和储放。i+u+u=

40、-eu uR6-4 6-4 交流铁芯线圈电路交流铁芯线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsiu=- -euR0uRRX0+用一个具有电阻用一个具有电阻 R0 和和感抗感抗 X0 的一段电路来的一段电路来等效代替等效代替i+u+u= -eu uR 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics其中，其中，R0 与铁损相对应的等效电阻，其值为：与铁损相对应的等效电阻，其值为：X0 与铁心中能量储放（与电源发生能量互换）相对应的与铁心中能量储放（与电源发生能量互换）相对应的等效感抗等效感抗i

41、u=- -euR0uRRX0+是理想铁心线圈中的无功功率是理想铁心线圈中的无功功率 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics等效电路的阻抗模为：等效电路的阻抗模为：iu=- -euR0uRRX0+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics解：解：例例 7.4.1 U=220V， I=4A， P=100W， f=50Hz，忽略线圈电阻与漏磁通，求（忽略线圈电阻与漏磁通，求（1）cos ， (2)R0, X0 iu=- -euR0uRRX0+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrote

42、chnics & Electronics例例 7.4.1 U=220V， I=4A， P=100W， f=50Hz，忽略线圈电阻与漏磁通，求（忽略线圈电阻与漏磁通，求（1）cos ， (2)R0, X0 iu=- -euR0uRRX0+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0.5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器

43、（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I E

44、lectrotechnics & Electronics6-5 变压器变压器 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics一、变压器的用途及分类一、变压器的用途及分类1用途：用途： 变压器是根据电磁感应原理制成的一种电气设备，变压器是根据电磁感应原理制成的一种电气设备，它具有它具有变换电压变换电压、变换电流变换电流和和变换阻抗变换阻抗的功能。的功能。 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics主要用于将某种数值的交变电压变换为同频率的另主要用于将某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压一

45、数值的交变电压 目前，我国交流输电的电压最高已达目前，我国交流输电的电压最高已达1000kV 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics二、变压器基本结构二、变压器基本结构接负载接负载接电源接电源原线圈原线圈副线圈副线圈闭合铁芯闭合铁芯 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics三、变压器电路符号三、变压器电路符号i1u1i2u2N1N2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics四、工作原理四、工作原理1. 空载运行空载运行变压器原线圈接上额

46、定的交变电压，变压器原线圈接上额定的交变电压，副线圈开路不接负载副线圈开路不接负载在外加正弦电压在外加正弦电压u1的作用下，线圈内有交变电流的作用下，线圈内有交变电流i0流过。流过。 此此时原线圈内的电流称作变压器的时原线圈内的电流称作变压器的空载电流空载电流，又称，又称励磁电流励磁电流。N1F Fi0u1u2i20+e1+ 1+e 1N2+e2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics空载电流（激磁电流）的有效值空载电流（激磁电流）的有效值I0一般都很小，约一般都很小，约为额定电流的为额定电流的3%8% N1F Fi0u1u2i20+e1+

47、e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics电磁关系电磁关系N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics则原线圈中的感应电动势为则原线圈中的感应电动势为感应电动势最大值感应电动势最大值设主磁通按正弦规律变化，即设主磁通按正弦规律变化，即N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics感应电动势有效值感应电动势有效值 同理

48、，同理， 副线圈中感应电动势副线圈中感应电动势N2为副线圈匝数为副线圈匝数N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2感应电动势最大值感应电动势最大值 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics电压平衡方程、电压平衡方程、 电压比电压比原边原边KVL方程方程R1为原边线圈绕组的电阻为原边线圈绕组的电阻为原边绕组的漏磁感抗为原边绕组的漏磁感抗在工程计算中常忽略原绕组中的阻抗不计。因此：在工程计算中常忽略原绕组中的阻抗不计。因此：N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrot

49、echnics & Electronics在在变变压压器器原原线线圈圈中中，自自感感电电动动势势和和电电源源电电压压几几乎乎相相等等，但相位相反。但相位相反。上上式式表表明明： 在在电电源源频频率率和和原原线线圈圈匝匝数数一一定定的的情情况况下下，当当电源电压不变时，电源电压不变时， 变压器铁心中的变压器铁心中的 m 基本上是个常数基本上是个常数由于空载时由于空载时i2=0，副线圈的端电压为：副线圈的端电压为：N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics电压变比电压变比 k 称称为为变变压

50、压器器的的变变压压比比，简简称称变变比比，表表明明变变压压器器空空载载时时，原原、副副边边端端电电压压之之比比等等于于原原、副副线线圈圈的的匝数之比匝数之比k1，是降压变压器；是降压变压器；k1，是升压变压器。是升压变压器。N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N2 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics2. 带载运行带载运行电动势电动势e2将在副绕组上一边的电路中产生电流将在副绕组上一边的电路中产生电流i2，此时，原绕组的电流将从空载电流此时，原绕组的电流将从空载电流i0相应地增大到相应地增大到i1N1F Fi1u1u2i2

51、+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics电磁关系电磁关系N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics变压器空载时，主磁通由磁动势变压器空载时，主磁通由磁动势 N1 1i0 0 产生；产生；带载运行时，主磁通由合成磁动势带载运行时，主磁通由合成磁动势( (N1 1i1 1 + + N2 2i2 2) )产生产生 N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工

52、与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics原、副绕组的原、副绕组的KVL方程方程N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsR2为副绕组电阻，为副绕组电阻，为漏磁感抗为漏磁感抗同理同理N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsN1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+u1 和和u2 之间的

53、相位关系？之间的相位关系？ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsN1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 变压器有载时的总磁动势应与变压器空载时的磁动势变压器有载时的总磁动势应与变压器空载时的磁动势基本相等基本相等N1i1+N2i2=N1 i0N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+前前已已述述及及，在在电电源源频频率率和和

54、原原线线圈圈匝匝数数一一定定的的情情况况下下，当当电电源源电电压压不不变变时时， 变变压压器器铁铁心心中中的的 m 基基本本上上是是个个常数常数而而 m 是由磁动势决定的是由磁动势决定的 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics原边电流和副边电流在相位上几乎相差原边电流和副边电流在相位上几乎相差180 由于空载电流很小，由于空载电流很小， 可忽略。可忽略。N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics变压器带载后，原边电流由副边

55、电流决定变压器带载后，原边电流由副边电流决定变压器的电流变换变压器的电流变换N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsN1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & ElectronicsN1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e

56、2+i1i2u1u2N1N2+i1i2u1u2N1N2+同名端同名端同名端同名端 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics变压器带载后：变压器带载后：表表明明：在在不不考考虑虑变变压压器器本本身身损损耗耗的的情情况况下下，变变压压器器原原绕绕组输入的功率等于副绕组输出的功率。组输入的功率等于副绕组输出的功率。N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics三、阻抗变换原理三、阻抗变换原理 N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1

57、+e 1N2Z 2e 2+i1u1+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi1i2u1u2N1N2+i1i2u1u2N1N2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics阻抗匹配阻抗匹配R0e+当当 时，电源输出最大功率时，电源输出最大功率最大功率传输最大功率传输R0e+阻阻抗抗匹匹配配 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics解解（1）R0=800, RL=8，E=120V。欲实现最大功率输出。欲实现最大功率输出, 求求N1/N2及信号

58、源输出功率。及信号源输出功率。（2）将负载直接与信号源连接时，信号源输出多大功率？）将负载直接与信号源连接时，信号源输出多大功率？例例N1N2RLR0e+R0+e 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics五、变压器的额定值五、变压器的额定值1. 额定电压：额定电压： 10000/230V 反映了变比反映了变比2. 额定电流：额定电流： I1N、I2N是指变压器按规定工作方式是指变压器按规定工作方式运行时原、副边允许的最大电流运行时原、副边允许的最大电流3. 额定容量：额定容量： 是指副绕组的额定电压与额定电流是指副绕组的额定电压与额定电流的乘

59、积称为变压器的额定容量。的乘积称为变压器的额定容量。 空载电压空载电压 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics六、外特性六、外特性当变压器的负载增加时，原、副当变压器的负载增加时，原、副边线圈绕组中的电流都要增大。边线圈绕组中的电流都要增大。因此，因此，U2 会相应减小会相应减小I2U2U20I2NO 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics七、变压器的效率七、变压器的效率Zi1i2u1u2N1N2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electroni

60、cs八、其八、其 它它 变变 压压 器器1、三相变压器、三相变压器 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 2、自耦变压器、自耦变压器u1axXA+i1u2+N1N2i2N1F Fi1u1+u2N2i2同名端？同名端？ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics12345220 V110 V0 250 Va调压变压器原理图调压变压器原理图 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics3. 电流互感器电流互感器根据变压器原理制成根据变压器原理制成

61、ki称为变换系数称为变换系数特点：原绕组匝数特点：原绕组匝数N1很少，被串联在被测电路中；副绕组很少，被串联在被测电路中；副绕组的的N2很大，它可与安培计相连接，由很大，它可与安培计相连接，由I2推算出推算出I1 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics电流互感器副边不能开路！电流互感器副边不能开路！ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi+u+ei+u+e将将烧毁两绕组烧毁两绕组九、变压器绕组

62、端子的极性九、变压器绕组端子的极性绕组连接的原则：产生的磁通不能完全抵消绕组连接的原则：产生的磁通不能完全抵消i+u+ei+u+e 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics使用变压器时要注意绕组接头的正确连接使用变压器时要注意绕组接头的正确连接如下图，原绕组中有如下图，原绕组中有2个相同的绕组个相同的绕组1、2和和3、4假设单个绕组的额定电压是假设单个绕组的额定电压是110V3 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics为正确连接，在端子上标以记号为正确连接，在端子上标以记号 ，标有，标有 的

63、两个端的两个端子称为同名端或同极性端子称为同名端或同极性端在在串联的时候，将非同名端的串联的时候，将非同名端的2个端子连在一起；个端子连在一起；并联的时候将并联的时候将2对同名端连在一起对同名端连在一起3 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics1、同极性端的判断法、同极性端的判断法（1）如果电流从两个线圈的两个端子流入（或流出），）如果电流从两个线圈的两个端子流入（或流出），所产生的磁通方向相同，则这两个端子是同极性端所产生的磁通方向相同，则这两个端子是同极性端（同名端）。（同名端）。3 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrote

64、chnics & Electronics（2）当磁通变化时（增加或减少），两组线圈中感应出）当磁通变化时（增加或减少），两组线圈中感应出电动势的极性相同的一对端子，即为同极性端。电动势的极性相同的一对端子，即为同极性端。_e+_e+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi1i2u1u2N1N2+i1i2u1u2N1N2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics2、同极性端的测定、同极性端的测定直流法直流法+e1i1+e2i2i1: 0E/RE 电工与电子技术电工与电子技术 I Elec

65、trotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁性能（磁性材料的磁性能（0.5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1 1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1.5学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6.1 磁场的基本物理量（磁场的基本物理量（0.5学时）学时） 6.2 磁性材料的磁

66、性能（磁性材料的磁性能（0. 5学时）学时） 6.3 磁路及其基本定律（磁路及其基本定律（1学时）学时） 6.4 交流铁心线圈电路（交流铁心线圈电路（1学时）学时） 6.5 变压器（变压器（1.5学时）学时） 6.6 电磁铁（电磁铁（0. 5学时）学时） 第六章 磁路与铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics6-6 电电 磁磁 铁铁电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。种机械零件、工件于固定位置的一种电器。马蹄式马蹄式拍合式拍合式螺管式螺管式电磁

67、铁由电磁铁由线圈、铁心及衔铁线圈、铁心及衔铁构成。构成。 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics吸力的大小与气隙的截面吸力的大小与气隙的截面S0及气隙中磁感应强度及气隙中磁感应强度B0的平方成正比。的平方成正比。 电磁铁的吸力是其主要参数之一电磁铁的吸力是其主要参数之一一、直流电磁铁一、直流电磁铁I 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics注意：直流电磁铁吸合前与吸注意：直流电磁铁吸合前与吸合后电磁吸力的大小是不同的合后电磁吸力的大小是不同的磁路中磁压降主要出现在空气气隙中，随着磁路中磁压

68、降主要出现在空气气隙中，随着l 00，而而NI不变，尽管不变，尽管H0也会也会增大，但增大，但H0l0 却是却是下降的，下降的，因此因此H1 ，B1 H1l1 + H 0l 0=NI吸合后磁路中的磁感应强度吸合后磁路中的磁感应强度B1比吸合前大得多，因而比吸合前大得多，因而此时的电磁吸力也要比吸合前大得多，即此时的电磁吸力也要比吸合前大得多，即F I 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics二、交流电磁铁二、交流电磁铁交流电磁铁中磁场是交变的交流电磁铁中磁场是交变的f 的平均值：的平均值：fO如何消除力的颤动？如何消除力的颤动？ 电工与电子技

69、术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics分磁环的作用：使磁极两部分中的磁通分磁环的作用：使磁极两部分中的磁通1与与2之间之间产生一相位差产生一相位差吸力的变化过程吸力的变化过程U不变时，不变时， m 也不变，各段磁路中磁场强度也不变，各段磁路中磁场强度Bi 及及Hi的最大值也不变，的最大值也不变，f 的幅值也不会变的幅值也不会变分磁环分磁环从而使电磁铁的吸力基本处于一个稳定值（变化很小），从而使电磁铁的吸力基本处于一个稳定值（变化很小），消除力的颤动消除力的颤动 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics

70、结论：结论：吸合前的磁动势要比吸合后的磁动势大，因此吸合前的磁动势要比吸合后的磁动势大，因此励磁电流在衔铁吸合前大，在吸合后小，这与直流电励磁电流在衔铁吸合前大，在吸合后小，这与直流电磁铁不一样磁铁不一样磁动势磁动势铁心结构铁心结构交：由钢片叠成交：由钢片叠成直：是整块软钢制成的（无涡流、磁滞损耗）直：是整块软钢制成的（无涡流、磁滞损耗）直流电磁铁：直流电磁铁：I 不变，不变，H、B、f 随随 l0 减小而增加减小而增加交流电磁铁：交流电磁铁： m 、 f 的幅值不变，的幅值不变，F 随随l0的减小而减小的减小而减小 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Ele

71、ctronics如如图图所所示示的的直直流流电电磁磁铁铁, 已已知知线线圈圈匝匝数数为为4000匝匝, 铁铁芯芯和和衔衔铁铁的的材材料料均均为为铸铸钢钢, 由由于于存存在在漏漏磁磁, 衔衔铁铁中中的的磁磁通通只只有有铁铁芯芯中中磁磁通通的的90%, 如如果果衔衔铁铁处处在在图图示示位位置置时时铁铁芯芯中中的的磁磁感感应应强强度度为为1.6T, 试试求求线线圈圈中中电电流和电磁吸力。流和电磁吸力。 例例IS1=8cm2l1=30cml0=0.2cml0l0S2=8cm2l1l2l2=10cm 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics解解铁芯中的

72、磁通铁芯中的磁通气隙和衔铁中的磁通气隙和衔铁中的磁通气隙和衔铁中的磁感应强度为气隙和衔铁中的磁感应强度为 Il0l0l1l2N=4000, 求线圈中电流和电磁吸力。求线圈中电流和电磁吸力。 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics根据根据B2查曲线图知衔铁中的磁场强度为查曲线图知衔铁中的磁场强度为H23500/m。线圈电流为线圈电流为 电磁铁的吸力电磁铁的吸力 Il0l0l1l2N=4000, 求线圈中电流和电磁吸力。求线圈中电流和电磁吸力。 根据根据B1查曲线图知磁场强度查曲线图知磁场强度H1=5300A/m。 电工与电子技术电工与电子技术

73、 I Electrotechnics & Electronics第六章小结第六章小结 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics一、磁场的各个物理量一、磁场的各个物理量 、B、H、 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics二、磁路及其基本定律（欧姆定律）二、磁路及其基本定律（欧姆定律） 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi+u+ee 三、交流铁心线圈电路三、交流铁心线圈电路 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnic

74、s & Electronics四、变压器四、变压器N1F Fi0u1u2i20+e1+e2 1+e 1N21. 空载运行空载运行 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics2. 有载运行有载运行N1F Fi1u1u2i2+e1+e2 1+e 1N2Z 2e 2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronicsi1i2u1u2N1N2+i1i2u1u2N1N2+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics（3 3）阻抗变换阻抗变换Zi1u1+R0e+i1i2u1u2N1N2Z+ 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics同名端或同极性端同名端或同极性端3 电工与电子技术电工与电子技术 I Electrotechnics & Electronics五、电磁铁五、电磁铁1. 直流直流2. 交流交流吸合过程中各参数的变化吸合过程中各参数的变化