新能源汽车驱动电机电磁基础

正是由于铁磁材料具有磁化特性，才使其磁导率较非铁磁材料大得多。所以，磁化是铁磁材料的重要 特性之一。
学习任务1 磁路
问题3：铁磁材料有哪些性质？ 2）磁滞回线：若铁磁材料处于交变的磁场中，将进行周期性磁化，此时B和H之间的关系变为磁滞回 线。
当通曲磁密线场度下强也降度为，最H而从大是零值沿增B曲m加线；到a之b最下后大降减值；小H当Hm，时H减B，不小铁是到磁沿零材着时料起，饱始B和不磁，是化磁 零强而，度这而B种r，磁等把通于这密Br。时度在的B的去磁变掉通化外密落磁度后场叫于后做磁剩，场余铁强磁磁度通材H密料的度内变还，化保简的留称现磁剩象通磁，。 叫磁滞现象。要想使剩磁为零，必须对材料进行反向磁化， 即B力将加H为c上是零相铁，应磁此的材时反料的向的磁磁两场场个强。重度当要H反参c称向数为磁。矫场顽H力为。-H剩c时磁，B磁r和通矫密顽度
学习任务1 磁路
问题3：铁磁材料有哪些性质？ 1）铁磁材料的磁化：铁磁材料可看做由无数小的磁畴组成，磁畴用一些小的磁铁表示出来。铁磁材 料在不受外磁场作用时，这些磁畴杂乱无章排列，其磁效应相互抵消，对外不显示磁性。当铁磁材料 受到外磁场作用时，磁畴在外磁场作用下，轴线趋于一致，如图 所示，内部形成一附加磁场，叠加在 外磁场上，使合成磁场大为曾强。铁磁材料这种在外磁场作用下呈很强的磁性的现象，叫做铁磁材料 的磁化。
驱动电机及控制技术
学习情境二 新能源汽车驱动电机电磁基础
学习任务1 磁路
知识准备：司南；磁生电、电生磁；磁与人类的生产和生活紧密相关。发电机、电动机、变压器、日 关灯、电磁阀、继电器、收音机中的扬声器、电视机中的显像管、磁悬浮列车等，都是与磁分不开的。
问题1：磁场是如何产生的？
学习任务1 磁路
学习任务1 磁路
问题4：什么是旋转磁场？ 1）旋转磁场：磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场；是电能和转动机械能之间相互转换的 基本条件。。 （2）旋转磁场的转向：只要将接入三相电源的定子三相绕组中的任意两相对调，就能改变旋转磁场的 转向，从而改变电动机的旋转方向。
用来产生磁通的电流叫励磁电 流（也称励磁电流）。根据励 磁电流的特质不同，磁路又分 为直流磁路和交流磁路。
电机和变压器中，常把线圈套装在铁芯上。当线圈内有电流流过时，线圈周围（包括铁心内外）形成 磁场。由于铁心导磁性能比空气好的多，因此，大部分磁通在铁心内部通过，称为主磁通，相应的路 径为主磁路；少量的磁通经过部分铁心和空气而闭合，这部分磁通为漏磁通，漏磁通经过的路径为漏 磁路。
问题1：磁场是如何产生的？ 1）磁铁：物体有吸引铁、钴、镍一类物质的性质成为磁性。具有磁性的物体成为磁体。磁体可分为 天然磁体和人造磁体。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 2）磁极：磁体上磁性最强的两端称为磁极。任何磁体，无论多小，都有连个磁极，即磁极总是成对 出现并且强度相等，不存在独立的磁极。可以在水平面内自由转动的磁体，静止时总是一个磁极指向 南方，另一个磁极指向北方，指向南方的称为南极，记作S（极），常用蓝颜色表示；指向北方的称 为北极，记作N（极），常用红颜色表示。
B=Φ/S
所以磁感应强度也称为磁通密度。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 7）磁导率：磁导率是表示物质导磁性能的参数，用符号μ表示，单位是亨每米（H/m）。 真和空绝中缘的材导料磁等率非（铁p磁e材rm料e的ab磁ili导ty率of和fr真ee空s磁pa导ce率）大一致般相用同μ，0表而示铁，、μ镍0=、4π钴×等10铁-7磁H材/m料。及空其气合、金铜的、磁铝导 率比真空磁导率μ0大很多，为10～105倍。 把为物质磁导率与真空磁导率的比值定义为相对磁导率，用符号μr表示，则铁磁材料的磁导率可以表示
学习任务1 磁路
问题2：磁路是怎么一回事？ 3）磁路的基尔霍夫第一定律：如果铁心不是一个简单的闭合回路，而是带有并联分支的分支磁路， 从而形成了磁路的节点。当忽略漏磁通时，在磁路中任何一个节点处，磁通的代数和恒等于零
与电路的基尔霍夫第一定律 σ 푖 = 0 形式上相似，称为磁路的基尔霍夫第一定律，也叫磁路连续性定律。 此定律表明：穿出（或进入）任一闭合面的总磁通恒等于零（或者说，进入任一闭合面的磁通是恒等 于穿出该闭合面的磁通）。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 3）磁场：磁极之间的相互作用力是通过磁极周围的磁场传递的。磁场是磁体周围存在的一种特殊的 物质。磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在的物质，具有力和能的特征。与电场 中用检验电荷区检验电场存在的方法相似，可借磁极之间存在相互作用力的特性，用小磁针来检验某 一个磁体周围磁场的存在。
μ=μr μ0
相电对机磁和导变率压是器一中个所无使量用纲的的铁参磁数材料。相非对铁导磁磁材率料一的般相在对磁20导00率～μ8，00接0近0。于1，而铁磁材料的μr远远大于1，
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 8）磁场强度：在各向同性的媒质中， 磁场中某点的磁感应强度与该点磁导率的比值定义为该点的磁 场强度，用符号H表示。
学习任务1 磁路
问题3：铁磁材料有哪些性质？ 3）铁磁材料的分类：铁磁材料根据磁滞回线形状及其在工程上的不同应用，可分为三大类。 （1）硬磁材料：其特点是磁滞回线很宽，这类材料难磁化、难退磁，所以也称为永磁材料，如钴钢、 碳钢等。它们用于：制造永久铁磁和扬声器的磁钢等。 （2）软磁材料：其特点是磁滞回线较窄，这类材料易磁化，也容易退磁，如硅钢片、铸铁等。它们用 于制造电动机、变压器和继电器的铁心等。 （3）矩磁材料：其特点是磁滞回线接近矩形，这类材料在很弱的磁场中就能磁化，撒掉外磁场后，仍 能保持与磁饱和状态相同的状态，如锰—镁铁氧体、锂—镁铁氧体等。它们用于制造计算机中磁存储 元件的磁心、磁棒和磁膜等。
当中间铁心柱上加有磁动势F时，磁通 的路径如图所示。如令进入闭合面A的 磁通为负，穿出闭合面的磁通为正， 则有
-Φ1+Φ2+Φ3=0
学习任务1 磁路
问题2：磁路是怎么一回事？ 4）磁路的基尔霍夫第二定律：工程上遇到的磁路并不都是采用同一种铁磁材料构成，磁路中可能含 有气隙，各处的截面积也不一定相同，比如电机和变压器的磁路总是有数段不同截面和不同铁磁材料 的铁心组成。磁路计算时，总是把整个磁路分成若干段，每段为同一材料和相同截面积，且各段内磁 通密度处处相等，从而磁场强度也处处相等。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 4）磁感线：
磁感线有如下特点。 （1) 磁感线上每一点的切线方向与该点磁场方向相同。 （2) 磁感线在磁体的外部从N极指向S极，在磁体的内部从S极指向N极。 （3) 感线的疏密表示磁场强弱的程度。
学习任务1 磁路
学习任务1 磁路
问题2：磁路是怎么一回事？ 1）安培环路定律：安培环路定律又称为全电流定律，即在磁路中，沿任一闭合路径，磁场强度矢量 的线积分‫ׯ‬퐿 퐻 · 푑푙等于该闭合回路所包围电流的代数和。
式中，N为闭合路径所交链的线圈匝数。 当电流的方向与闭合路径的环形方向符号右手螺旋定则时，电流i取正号，否则取负号。若沿着闭合回 路，磁场强度H的方向总在切线方向，且大小处处相等，则可表示为
学习任务1 磁路
问题2：磁路是怎么一回事？ 2）磁路的欧姆定律： 磁注阻意R的m是的，大铁小磁与材磁料路的的磁平导均率长μ度不l成是正常比数，，与所磁以路由的铁截磁面材积料S构及成构的成磁磁路路，材其料磁的阻磁也导不率是μ成常反数比，。而值是得随 着磁路中磁通密度的大小而变化，即铁磁材料的磁路具有非线性。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 4）磁感线：磁场是一种特殊的物质，不能被肉眼所看到。人们通过铁屑在磁场的作用下形成的图案， 即用一组闭合的曲线来描述这种磁场。这种形象地描绘磁场的曲线，称为磁感线。在磁感线上，每一 点的切线方向都与该点的磁场方向相同。 地球本身就是一个巨大的磁体，地球的磁场与条形磁条的磁场相似。均匀磁场：在某一区域内，若磁 场的强弱和方向都相同，这部分磁场称为均匀磁场。
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？
6）磁通：在磁场中，穿过任意一面积的磁力线总量称为该截面的磁通量，简称磁通，符号为Φ。 均匀磁场中，磁通等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积：
Φ=BS 磁通是一个标量，它的单位在国际单位制中为韦伯（weber），简称韦，符号为Wb，在电磁电位制 中磁通的单位为麦克斯韦，简称麦，符号为Mx（系非法定计量单位）。1Mx=1Wb。 均匀磁场中，磁感应强度可以表示为单位面积上的磁通。
H=B/μ
式中 H——磁场强度，单位为A/m B——磁感应强度，单位为T μ——磁导率，单位为H/m
磁场强度只与产生磁场的电流及电流的分布有关，与磁介质的磁导率无关，单位为安每米（A/m）。 磁场强度概念的引入只是为了简化计算，没有物理意义。 问题2：磁路是怎么一回事？
学习任务1 磁路
问题2：磁路是怎么一回事？ 磁通所通过的路径称为磁路。
学习任务1 磁路
问题4：什么是旋转磁场？ 1）旋转磁场：磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场；是电能和转动机械能之间相互转换的 基本条件。。 （1）旋转磁场的产生：
学习任务1 磁路
问题4：什么是旋转磁场？ 1）旋转磁场：磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场；是电能和转动机械能之间相互转换的 基本条件。。 （2）旋转磁场的转向：只要将接入三相电源的定子三相绕组中的任意两相对调，就能改变旋转磁场的 转向，从而改变电动机的旋转方向。
问题1：磁场是如何产生的？ 4）磁感线：
学习任务1 磁路
问题1：磁场是如何产生的？ 5）磁感应强度：磁感应强度又叫磁通密度，它是表示磁场内某点磁场强弱的物理量，是表征磁场特 性的基本场量。其大小是通过垂直于磁场方向单位面积的磁力线数目，符号为B。 磁感应强度B的电位在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号T，在电磁单位制（CGS）中为高斯 （gauss），简称高，符号为Gs（系非法定计量单位）。两者的关系为1T=104Gs。