机电能量转换
第一章 磁路与变压器
§1-1磁路的概念与计算 P15
(一)磁路的概念
磁路:磁通经过的路径
把导线绕成线圈,在套装或置放在铁芯上,当线圈内通有电流时,由于铁芯的导磁能力较好,大部分磁通被约束在铁芯内部,并按照一定的路径构成磁路。另一方面,在构成磁路的铁芯和铁芯之间的工作气隙内,将会得到较强的磁场。
激磁电流(励磁电流):载流线圈中通过的用以产生(激励)磁路的电流。
激磁电流为直流,磁路中磁通恒定不随时间变化,成为直流磁路/恒定磁通磁路。 激磁电流为交流,磁通随时间而变化,称为交流磁路。
主磁通:线圈中通有激磁电流时,铁芯磁路(包括工作气隙)中通过较多的磁通。
漏磁通:围绕着载流线圈,在部分铁芯和铁芯周围的空间,产生的一些分散的较弱的磁通。
(二)安培环路定律
安培环路定律:沿着任何一条闭合回线L,磁场强度H的线积分值∮H·dl恰好等于被该闭合回线所包围的总电流值Σi(亦称为全电流)∮H·dl=Σi
(若电流与闭合回线的循环方向符合右手螺旋关系,取正值) ........L..................
若沿着长度l,磁场强度H处处相等,且闭合回路所包围的总电流是由通有电流i的N匝线圈(或导体)所产生,则Hl=Ni
磁路的欧姆定律:穿过某一截面积的磁通量φ等于磁通密度B的面积分φ=∫B·dA
若闭合铁芯磁路中,磁通均匀地通过各个截面,却磁通密度B垂直于各个截面,则φ= B·A or B=φ/A
磁场强度H与磁通密度B之间有下列关系B=μH(μ为介质的磁导率,空气
μ0≈4π*10-7H/m
F=Ni=(B/μ)*l =φ*l /(μ*A) F=Ni 作用在磁路上的安匝数,磁路的磁通势,磁势 R=l /(μ*A)磁路的磁阻
作用在磁路上的磁通势等于磁路内的磁通量乘以磁路的磁阻。F=φ*R
E=I*R (磁势F对应于电路中电势E,磁通量φ对应于电流I,磁阻对应于电阻R)磁阻的倒数称为磁导 ..
匝数越多,激磁电流越大,磁势就越大。
材料的磁导率越高,磁阻就越小;磁路的平均长度越大,截面积越小,磁阻就越大。

(三)简单串联磁路
对于串联磁路,总磁阻等于各段磁路的磁阻之和;若把H*l或者φ*R称为该段的磁压降,则作用在磁路上的总磁势恒等于闭合磁路内各段磁降压降之和。


