第八章磁路与交流铁心线圈

0 4 10 7 H / m
磁场强度的单位：
SI单位：安培/米（A/m）；另一种单位：奥斯特（Oe）
1 A / m 4 10 3 Oe
2.安培环路定理（1）安培环路定理：在磁场中，磁场强度 H 沿任一闭合曲线 L的曲线积分等于穿过该闭合曲线所围面积的电流的代数和。

H d l i

1. 规定：磁场中某点的磁感应强度 B 的量值等于通过该点处垂直于 B 矢量的单位面积的磁感应线数。可见，磁场中某点处磁感应强度B就是该点处的磁感应线的密度。
2.磁通量磁感应强度矢量场穿过给定曲面的通量，称为磁感应通量，或称为磁通量，简称磁通，用Φ表示。
BS
磁通量：通过某一给定曲面的总磁感应线数。
Um=Hl
∑H l = ∑N I
∑Um= ∑F
∑H l = ∑N I
确定正负号的规则：任选一回路绕行方向，当某段磁路中的磁通参考方向与回路绕行方向一致时，该段磁路的磁位差前面取正号，反之取负号；当线圈电流的参考方向与回路绕行方向符合右手螺旋定则时，该磁动势前面取正号，反之取负号。 adcba回路，可得： H1l1 + H2l2 + H3l3 + H4l4 = N1I1－N2I2 afeba回路，可得： H4l4 + H5l5 + H6l6 + H7l7 = N1I1－N2I2
常用电工设备中的磁路
3.磁路中的磁通（1）主磁通：沿铁心形成闭合回路的磁感应线所形成的磁通。（2）漏磁通：穿出铁心，经过铁心外部物质而形成闭合回路的磁感应线所形成的磁通。
二、磁路的基尔霍夫定律
1．磁路的基尔霍夫第一定律
∑φ = 0
定律表述：磁路中任一节点所连接的各支路中的磁通的代数和恒等于零。若将离开节点的磁通前面取正号，则进入节点的磁通前面取负号。
Pe K e f B V
2 2 m
（a）圆柱形铁心
（b）涡流
涡流损耗与材料性质、材料体积、铁片厚度、磁通的波形、最大磁感应强度和磁化场的变化频率等因素有关。
能量的浪费，降低设备的效率涡流损耗的危害释放出大量热量，引起铁心发热，减少设备使用寿命，甚至烧毁设备
减小铁片厚度：通常采用表面通过绝缘处理的薄
H d l
L

I1 2I 2
安培环路定理
四、磁导率
1.磁导率：磁感应强度 B 与磁场强度 H 之比，用μ表示。

B

H
磁导率μ是描述磁介质磁化特性的物理量，它的大小标志着磁介质的导磁能力。对于各向同性的线性磁介质，μ是一个常数。对于铁磁性物质，μ不是常数，它随磁场强度H变化而变化。μ和µ 的单位相同， 0 为亨利/米（H/m）。 2.相对磁导率：磁介质的磁导率与真空磁导率之比，用µ 表示。 r
在图示磁路的节点a处，任取一闭合面S
φ1 =φ2 +φ3
或
φ2 +φ3－φ1 = 0
2．磁路的基尔霍夫第二定律
∑Um= ∑F
F＝NI
磁路的磁位差，A 线圈的磁动势，A
定律表述：在磁路的任一回路中，各段磁路的磁位差的代数和等于各磁动势的代数和。沿磁路中心线各点的磁场强度大小相同磁场强度的方向处处与中心线的切线方向一致
交流铁心线圈的等效电路（a）用相量表示后的交流铁心线圈；（b）用阻抗表示励磁特性；（c）用导纳表示励磁特性
4.磁化原因：（1）外因：外加磁场是铁磁物质磁化；（2）内因：铁磁物质内部的特殊结构。 5.磁化过程：磁畴：由于静电交换相互作用而形成的自发磁化区域。磁畴转动磁化过程：在外磁场作用下，磁畴内磁矩方向向着外磁场方向转动的过程，磁畴转动可简称畴转。
铁磁体磁化过程示意图
二、铁磁性物质的磁化曲线
半硬磁材料：矫顽力在103 A/m与104 A/m之间的铁磁材料。
软磁材料的磁滞回线
硬磁材料的磁滞回线
第三节
磁路与磁路定律
一、磁路 1.磁路：磁路：由铁磁材料构成的、让磁感应线集中通过的通道。
空心线圈和铁心线圈的磁感应线的分布
2.磁路分类
磁路的节点：磁路的分支处。磁路的支路：连接在两节点之间的部分磁路。磁路中的回路：磁路中由若干条支路所组成的闭合路径。分支磁路：具有分支的磁路无分支磁路：只有一个闭合回路的磁路
n m
磁滞损耗的大小取决于材料性质、材料体积、最大磁感应强度和磁化场的变化频率。
2．涡流损耗
涡电流：在与磁场方向垂直的每一金属体的横截面上，流线环环相套，呈涡旋状的感应电流，简称涡流。涡流损耗：涡流在金属体内流动时，在所经回路的导体电阻上产生的能量损耗。通常将单位时间的涡流损耗即涡流损耗功率简称为涡流损耗。涡流损耗的经验计算公式
三、铁心损耗磁滞损耗铁心损耗涡流损耗磁后效损耗
铁心损耗与材料的性质、结构，交变磁场的频率，磁感应强度的大小有关。
1．磁滞损耗
磁滞损耗：由磁滞效应引起的能量损耗称为磁滞损耗。
【在不可逆磁化过程中克服各种阻力而消耗外磁场供给的一部分能量。】磁滞损耗的经验计算公式
Ph K h fB V
四、电路模型和相量图 1.电路模型建立电路模型的方法方法一：先建立描述实际电路的方程，再根据方程确定电路模型方法二：从实际电路的物理机构出发加以分析，再用理想元件来模拟其物理过程，从而给出电路模型。
交流铁心线圈的电路模型当铁心线圈两端外加正弦电压时，由于磁饱和的影响，线圈中的电流不是正弦量，其波形为尖顶波。工程上常把非正弦量用相应的等效正弦量来代替。
r 0
相对磁导率是一个无量纲的量，用来描述磁介质磁化特性。
第二节
铁磁性物质的磁化
一、铁磁性物质的磁化机理 1.磁介质：在磁场中能够产生磁性的物质。
2.磁化：磁介质在外磁场作用下显示出磁性的现象。
3.磁介质的种类：（１）抗磁性物质（２）顺磁性物质（３）反铁磁性物质（４）铁磁性物质（５）亚铁磁性物质
磁介质的磁化曲线：磁介质中磁感应强度B与磁场强度H 的关系曲线。
测定磁化曲线的装置
1．起始磁化曲线起始磁化曲线：从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线od。
oa段：H增大，B随之增大，但B增加得较缓慢； ab段：H增大，B迅速增大；
bc段：H增大，B的增加又变得缓慢起来；
cd段：H增大，B几乎不再变化（饱和）。
起始磁化曲线和磁导率曲线
2．磁导率曲线（μ—H曲线）
磁化曲线上任一点与原点的连线的斜率等于该磁化状态下的磁导率。（∵μ=B / H ）铁磁性物质的磁导率是一个变量，它随磁场强度H变化而变化。
起始磁化曲线和磁导率曲线
3．磁滞回线
Bb：剩余磁感应强度
HC：称为铁磁质的矫顽力
磁滞回线：当磁化场在正、负两个方向往复变化时，铁磁性物质在正、反两个方向上反复磁化。若磁化场完成一个循环的变化，则铁磁性物质的磁化也经历一个循环过程，对应的闭合B－H曲线。磁滞现象：在交变磁化过程中，磁感应强度B的变化总是滞后（指相应的数值）于磁场强度H的变化的现象，简称磁滞。
磁通量
磁通量Φ 是标量，不是矢量。
Φ没有方向
当磁感应线通过给定的曲面时，存在两种可能的穿透方向选其中一个方向选定为参考方向，称为Φ的参考方向，磁感应线穿过该曲面的穿透方向规定为Φ的实际方向，当的实际方向与其参考方向一致时， Φ为正值。
三、磁场强度
1.定义

H
真空磁导率：
B
0
M
磁化强度：它等于单位体积内的磁矩的矢量和。表征磁介质磁化程度。 SI单位：安培/米（Ａ／m）
（２）举例分析：
在某磁场中任取一闭合曲线L。环路绕行方向如图中曲线上的箭头所示。以曲线L为边界的任一曲面S如图中阴影所示。穿过曲面的电流为I1、I2，其中I2两次穿过曲面S；电流I3不穿过曲面S。电流I1的参考方向与环路绕行方向符合右手螺旋定则，而I2的参考方向与环路绕行方向不符合右手螺旋定则。因此：
第八章第一节第二节第三节第四节
磁路与交流铁心线圈磁场的基本物理量铁磁性物质的磁化磁路与磁路定律交流铁心线圈
第八章小结
第一节磁场的基本物理量
磁场的最基本的特性：对引入磁场中的其他运动电荷或载流导体施加作用力。
一、磁感应强度
1. 磁感应强度矢量 B ：是描述磁场性质的基本物理量，其大小表示磁场的强弱，其方向代表磁场方向。
三、磁路的欧姆定律
l U m Hl l Rm S
Rm l S
B
Rm：磁阻，1/ 亨。定律表述：一段磁路的磁位差等于其磁阻与磁通的乘积。
第四节
一、电磁关系
交流铁心线圈
交流铁心线圈
电磁关系可表示如下：
图示的参考方向下，设主磁通 φ=Φmsinωt，根据电磁感应定律，可求得线圈感应电动势：
4．基本磁化曲线
基本磁化曲线：将各个不同数值的Hm下的磁滞回线的正顶点连接起来所形成的曲线。基本磁化曲线比较稳定，工程上常用它进行磁路计算。
三、铁磁性物质的分类
按矫顽力的大小分类
软磁材料硬磁材料
HC＜103 A/m 特点：矫顽力很小，磁滞回线狭长，磁滞损耗小,易于磁化，也易于退磁。适用于交变磁场。 HC＞104 A/m，也称永磁材料。特点：矫顽力大，剩磁大，磁滞回线肥大，磁滞损耗大。适合于制作永磁体。
减少涡流损耗的途径
钢片叠装铁心
提高铁心材料的电阻率：通常采用掺杂的方法
来提高材料的电阻率
铁心损耗：磁滞损耗和涡流损耗的总和，简称铁损或铁耗。
铁心损耗的经验计算公式：
f 1.3 PFe P1 B ( ) G 50 50

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7.2 铁磁材料的磁性能
3）矩形磁材料
具有矩形滋滞回线的是一种特殊的磁性材料，它具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，稳定性良好。它在很小的外磁场作用下就能磁化并达到饱和，去掉外磁场仍能保持，其磁滞回线如图6.2.3 (c) 所示。这一类材料常用的有经过组织化处理后的铁镍合金，金属矩磁材料制成薄膜可作为计算机和控制系统的可作记忆元件、开关元件和逻辑元件。
铁磁材料不同，其磁化曲线和磁滞回线不同，根据磁铁材料磁性能上的差异，可以分为三类：
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7.2 铁磁材料的磁性能
1）软磁材料
具有很高的导磁性，剩磁与矫顽力都很小，磁滞回线窄，磁滞损耗小。其磁滞回线如图6．2．3(a)所示。这一类材料常用的有硅钢、铸铁、铁氧体等。一般用来制作电机、变压器及电器线圈的铁心。铁氧体在电子技术中应用也很广泛，例如可做计算机的磁心、磁鼓以及录音机的磁带、磁头。
铁磁物质的磁导率为什么会比真空中的磁导率大得多呢？这是由于将铁磁物质放入磁场后，它就转变为与外磁场同方向的并比外磁场强得多的磁铁。因而使总磁场比原有(真空中或空气中的)磁场强得多。一种物质从不显示磁性到显示磁性的现象叫磁化。
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7.2 铁磁材料的磁性能
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7.1 磁场的基本物理量
磁场强度H为磁场中某一点磁感应强度B与该点介质的磁导率的比值。H和B有相同的方向，其大小为：
H B
由式（7.1.3）和式（7.1.5）可得：
NI NI H
lx 2x
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磁路交流铁心和线圈电路.pptx

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在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：
NI HL
NI：称为磁动势。一般
用 F 表示。 F=NI
HL：称为磁压降。
线圈匝数N
I
磁路长度L
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总磁动在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，势等于各段磁压降之和。
i10
i2
e1
e2 u20
i2 0 时 u2 u20
K为变比
结论：改变匝数比，就能改变输出电压。
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负载运行
副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了
i 。电流 2 此电流在磁路中
i1 Φ
u1 e1
N1 N2
i2
e2 Z
i 也会产生磁通，从而影响原边电流 1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通
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§7.2 变压器的工作原理
变压器功能：变电压：电力系统变电流：电流互感器变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）
第21页/共49页
变压器应用举例
发电厂 1.05万伏
升压
输电线 22万伏
降压
变电站 1万伏
降压
…
实验室
仪器
380 / 220伏
36伏
降压
降压
第22页/共49页
A
*
X *
a x
A
*
X
a
x
*
第36页/共49页
线圈的接法电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：
1
*
3

磁路与铁芯线圈(电磁铁)课件

压力传感器
利用磁路与铁芯线圈检测压力，实现物理量的测量。
05
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来发展
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，磁路与铁芯线圈(电磁铁)的设计和制造将更加精密和高效，以满足不断变
化的应用需求。
环保与节能
随着环保意识的提高，磁路与铁芯线圈(电磁铁)将更加注重节能和环保，采用更高效的材料和设
计，降低能耗和资源消耗。
智能化与自动化
磁路与铁芯线圈(电磁铁)将与物联网、人工智能等先进技术结合，实现智能化控制和自动化生产
，提高生产效率和产品质量。
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来挑战
技术瓶颈
随着应用领域的不断拓展，磁路与铁芯线圈(电磁铁)面临的技术瓶颈也日益突出，需要不断突破和创新。
市场竞争
隔离变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场，实现电路的隔离。
自耦变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场，实现电路的自动控制。
在传感器中的应用
磁性传感器
利用磁路与铁芯线圈检测磁场，实现物理量的测量。
位置传感器
利用磁路与铁芯线圈检测位置，实现物理量的测量。
电流传感器
利用磁路与铁芯线圈检测电流，实现物理量的测量。
磁场通过铁芯得到增强。
铁芯线圈的应用
01
02
03
04
直流电机
利用铁芯线圈产生磁场，驱动转子旋转。
变压器
通过改变铁芯线圈的匝数实现电压变换。
继电器
利用铁芯线圈控制电路的通断。
传感器
检测磁场变化，实现非电量到电量的Байду номын сангаас换。
03
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的设计

电路分析第8章磁路和铁芯线圈电路的概念

线曲化磁始起的料材磁铁 1.2.8
。小更。降下。大较
�。加增有略仅 H 随 B 时这�和饱磁深较入进则段 dc ��点和饱磁的线曲为称点c�慢缓趋又长增的 B 段 cb ��性磁导高的料材磁铁映反�长增速迅 H 随 B 段 ba
。小较
。线曲化磁始起的料材磁铁为称2 线曲。长增性线慢缓H随 B�线曲化磁的料材性磁非是1线曲线曲H -B
质性本基的路磁 2 .1 .8
理原性续连通磁、1
米�安�位单的H
数匝安
2 2
2 2
i N � 1i1N � i � � lH iN � i � � lH
l �H i N � 1i1N
l �H iN
号正取 ”数匝安“ 时系关旋螺手右合符间流电与H 。同相向方的B度强应感磁与向方其�关无率导磁的质介磁中场磁与�关有N数匝的圈线及布分的流电与还�比正成流电励激与度强场磁见可。和数代的流电部全的围包所径路合闭该过穿于等积乘的径路合闭与H度强场磁律定路环培安、2
�
。间空用作的力磁电是往往隙气� 隙气括包也间中 �成组料材磁铁由要主路磁
较比的路电、路磁及律定路磁 3.8
。量通磁的面闭封该出穿于等量通磁的面闭封入进。零于等和数代的通磁面闭封一任出穿和入进
3 � � 2 � � 1�
0 � 3 � � 2 � � 1� 0 � ��
。磁退向反→化磁向反→磁退→化磁复反线回滞磁沿将心铁 � 时用作流电变交于处圈线当。线回滞磁为称线曲合闭此 �化变线曲合闭 S�D�R� SDRS 沿则B度强应感磁的应相 �时化变序次SH→cH→O→SH-→cH-→O→SH按H当。热变心铁使 �耗损滞磁起引向转性期周畴磁力顽矫为称cH 磁剩为称 r B

磁路与铁芯线圈(电磁铁)课件

稀土永磁材料
如钕铁硼、钐钴等，具有高剩磁、高磁能积和稳定的化学性质，广泛应用于电机、发电机和变压器等领域。
铁氧体磁性材料
成本低、稳定性好，主要用于制作电磁铁、磁力离合器等。
纳米磁性材料
具有超顺磁性、高矫顽力等特点，在磁记录、磁流体等领域有广阔的应用前景。
新型电磁铁的设计与应用
微型化设计
使用不同材料的铁芯，研究其对磁场的影响。
电磁铁的应用实验
电磁吸力实验
通过电磁铁吸合不同质量的物体，观察吸力与电流、匝数的关系。
电磁继电器实验
利用电磁铁控制电路的通断，实现自动控制功能。
电磁感应实验
通过电磁感应现象，研究线圈中感应电动势的产生和变化。
PART 06
磁路与铁芯线圈的发展趋势
高性能磁性材料的研究
磁力线
描述磁场分布的假想线，其密度表示磁感应强度的大小，方向表示磁场的方向。
磁通与磁通密度
磁通
穿过某一面积的磁力线数量，表示磁场的大小。
磁通密度
单位面积内的磁通量，表示磁场强度的分布。
磁阻与磁导率
磁阻
表示阻碍磁通通过的阻力，与磁导率成反比关系。
磁导率
表示物质导磁能力的物理量，与材料的磁导率成正比关系。
PART 02
铁芯线圈的工作原理
线圈的电流与磁场
电流产生磁场
当线圈中通过电流时，根据安培环路定律，会产生环绕线圈的磁场。
磁场强度与电流的关系
磁场强度与线圈中的电流大小成正比，电流越大，产生的磁场越强。
铁芯的磁化与磁路
铁芯的磁化
铁芯在外部磁场的作用下会被磁化，从而增强线圈产生的磁场。
磁路与磁阻
总结词

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磁导率
之比。
H
B
磁场强度H的单位：安培/米（A/m)
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安培环路定律（全电流定律）
Hdl I
I1 H
式中： H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合
I2
线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；
I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
安培环路定律电流正负的规定：任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方
Hdl I
H d l Hx lx Hx 2 x
I NI
Hx 2π x NI
N匝
x
Hx S I
第4页/共86页
故得： Hx
NI 2π x
NI lx
式中：N 线圈匝数；
N匝 x
lx=2x是半径为x的圆周长；
Hx 半径x处的磁场强度； NI 为线圈匝数与电流的乘积。 I
Hx S
线圈匝数与电流的乘积NI ，称为磁通势，用字母 F 表示，则有
45cm，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电
流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
解：（1）查铸铁材料的磁化曲线，当 B=0.9 T 时，磁场强度 H=9000 A/m，则
I Hl 9000 0.45 13.5 A
N
300
(2)查硅钢片材料的磁化曲线，
当 B=0.9 T 时，磁场强度 H=260 A/m，则
• Br
时，铁心中的磁感应强度。
矫顽磁力Hc：使 B = 0 所需的 H 值。
磁性物质不同，其磁滞回线
• O •Hc H •
和磁化曲线也不同。
磁滞回线
第13页/共86页
几种常见磁性物质的磁化曲线
B/T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103

电工基础学习指导—磁路与铁心线圈

第八部份磁路与铁心线圈一、学习目标与要求1．了解磁路的概念；2．了解磁路欧姆定律、磁路KCL 、KVL ；3．了解起始磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线；4．了解正弦电压作用下电压与频率、磁通的关系，正弦电压作用下磁通和电流的波形，正弦电流作用下磁通与电压的波形，磁滞损耗、涡流损耗、铁心损耗的概念。

5．了解变压器的变压比、变流比，及变压器阻抗变换的意义。

二、本章重点内容1．磁路是指磁通经过的路径，通过闭合的铁心的大部分磁通称为主磁通，经空气自成回路的磁通称为漏磁通。

2．磁路中基本定律有：磁路欧姆定律：m m R F R NI Φ==，与电路欧姆定律相对应；全电流定律：n n 2211H l H l H l NI +++=Λ；基尔霍夫磁通定律：0=∑Φ，与基尔霍夫电流定律相对应；基尔霍夫磁位差定律：0m===∑∑∑U lH NI ，与基尔霍夫电压定律相对应。

3．磁化。

铁磁性物质能被磁化，当铁磁性物质工作在交变的磁场中时，铁磁性物质反复被磁化。

4．交流铁心线圈在交变磁通作用下，铁心中的能量损耗称为铁心损耗。

铁心损耗包括涡流损耗和磁滞损耗。

6．电磁铁主要由线圈、铁心和衔铁三部分组成，铁心和衔铁采用软磁材料制成。

电磁铁分为交流电磁铁和直流电磁铁。

7．变压器的变压比：K N N E E U U ==≈212121；变压器的变流比：K N N I I 11221=≈；变压器的阻抗变换：L 2Z K Z ='。

三、本章内容的前后联系1．本章是为学习电机和各种电磁元件作基础的。

本章中有些内容，如磁场的基本物理量，已在第一、三章中阐述过；变压器、磁性材料的磁性能的部分内容，或多或少已在物理学中学过，在此可以复习自学。

2．在学习本章时，应对相关内容多作联系对比，例如：磁路与电路、交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路、直流电磁铁与交流电磁铁等。

四、学习方法指导（一）学习方法1．联系对比：将磁路与电路进行比较，将其相关物理量有机地联系在一起有助于理解磁路的概念。

磁路与铁心线圈电路全

优化方法与技巧
• 仿真优化方法：通过计算机仿真技术，模拟不同设计方案的工作状态，选择最优方案。
优化方法与技巧
分阶段优化
将整个设计过程分为若干阶段，每个阶段进行局部优化。
多目标优化
同时考虑多个性能指标，进行多目标优化。
权衡取舍
在优化过程中，根据实际情况权衡不同性能指标的取舍。
设计实例与解析
01
磁阻
磁路中的阻碍磁通量通过的阻力，与磁路的长度、截面积和导磁材料的磁导率有关。
磁路的基本定律
安培环路定律
磁场中穿过某一闭合曲线的磁通量等于零，即磁场线不能从一点出发回到同一点而不经过其他地方。
奥斯特实验定律
法拉第电磁感应定律
当磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
电流产生磁场，电流越大，产生的磁场越强。
影响电路的性能。
磁饱和
当磁路中的磁场强度过高时，铁心会进入磁饱和状态，导致磁通流量下降，影响电路的正常工作。
铁心线圈电路对磁路的影响
电流变化
01
铁心线圈电路中的电流变化会导致磁路中的磁场强度和方向发
生变化。
磁通量变化
02
铁心线圈电路中的电流变化会引起磁通量变化，进而影响磁路
的分布和平衡。
电磁感应
电磁铁是一种利用磁路和铁心线圈电路的原理，产生强大磁力的电气设备。
电磁铁广泛应用于各种领域，如工业、交通运输、医疗器械等，用于实现各种自动化设备和装置的控制和驱动。
电磁铁主要由线圈和铁心组成，当电流通过线圈时，产生磁场，该磁场与铁心的相互作用产生强大的磁力。
05
磁路与铁心线圈电路的设计与优化
设计原则与步骤
高效性

磁路及交流铁心线圈课件.ppt

及
代入上式可得：
定义
为磁阻，
为磁导，它反映磁路的导体能
力，显然磁阻与磁路的结构尺寸以及所采用的磁性材料密切
相关。
磁势F、磁通的关系与电路中的电压和电流的关系相似，磁阻和电阻相似，因此将上式看作磁路的欧姆定律。其等效图如图所示。
磁路的欧姆定律等效电路
和电路中的基尔霍夫定律一样，磁路也有类似的定律。
磁
外
畴
磁
场
在电机、变压器等电气设备的线圈中，均放有由磁性材料制成的一定形状的铁心，在这种线圈中通入不大的励磁电流，便可产生足够大的磁通和磁感应强度,利用高性能的磁性材料可使同一容量的电机或变压器的重量和体积大在减轻和减小。几种常用磁性材料的磁导率如下表：
几种常用磁性材料的相对磁导率
材料名称铸铁硅钢镍锌铁氧体锰锌铁氧体坡莫合金
B
Br
强度变化的性质称为磁性物质的
磁滞性。 Hc 称为剩磁感应强度。
Hc
要使 B 值从Br 减小到零，必须加
O
H
反向外磁场，对应的反向外磁场
强度 Hc 称为矫顽磁力。铁心在
反复交变磁化的情况下，其磁化
过程是不可逆的。
几种常见磁性物质的磁化曲线
B/T 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.8 1.6 1.4 1.2 c
或
3. 磁场强度H 磁场强度是计算磁场时所用的一个物理量，它也是个矢量，根据安培环环路定理，沿任意闭合路径，磁场强度的线积分等于该回路所包围的导体电流的代数和。
磁感应强度的单位是安培/米 4. 磁导率磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性的物理量，也是用来衡量物质导磁能力的物理量。它与磁场强度的乘积等于磁感应强度。磁导率的单位是亨利/米