电机理论基本电磁定律课件.ppt

1、电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律专题1.1 有关磁场的几个物理量教学目标:1）了解磁场的概念；2）掌握磁感应强度、磁通量和磁场强度的概念及三者的关系；3）了解磁导率及磁动势的概念。电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 磁场 磁感应强度 磁场是由电流产生的，它是存在于运动电荷周围空间除电场外的一种特殊物质，对位于其中的运动电荷有力的作用。表征磁场的物理量有磁感应强度，又称磁通密度。它是描述磁场强弱及方向的物理量。 电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 磁通量 磁通量简称磁通，用表

2、示，它是指穿过某一截面的磁感应强度的通量，通常用穿过某截面的磁感线的数目来表示磁通的大小。磁通量与磁感应强度之间的关系可用下式表示:SdBS电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 磁场强度 H 磁场强度是描述磁场的一个辅助量，是为建立电流与由其产生的磁场之间的数量关系而引入的物理量，其方向与相同，其大小关系为:BH电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律专题1.2 电机理论中常用的基本电磁定律教学目标:1）掌握磁路定律、电磁感应定律和电磁力定律；2）掌握电路定律和磁路定律之间的关系。电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基

3、本电磁定律电机理论的基本电磁定律 磁路的基尔霍夫第一定律 磁路中的任一闭合面内，在任一瞬间，穿过该闭合面的各分支磁路磁通的代数和等于零，即0电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 安培环路定律（磁路基尔霍夫第二定律） 在磁场中，沿任意一个闭合磁回路的磁场强度矢量的线积分，等于穿过该闭合路径的所有电流的代数和，这就是安培环路定律。即有如下关系： il dH电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 磁路欧姆定律 由安培环路定律可得， mRAllBHlINF式中， AlRm，称为磁路的磁阻。则 mmRINRF电机与拖动技术基础模块

4、模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 电磁感应定律电磁感应定律 变化的磁场会产生电场，使导体中产生感应电动势，这就是电磁感应现象。在电机中电磁感应现象主要表现在两个方面： （1）线圈中的磁通变化时，线圈内产生感应电动势。 （2）导体与磁场有相对运动，导体切割磁感线时，导体内 产生感应电动势，称为切割电动势。电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 1.感应电动势 感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系，即右手的大拇指表示磁通的正方向，其余四个手指表示电动势的正方向，则感应电动势可表示为：dtddtdNe式中， 为磁链； 为磁通； 为线

5、圈匝数。 N电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 2.切割电动势 导体与磁场有相对运动，导体切割磁力线，在导体中会产生感应电动势。在均匀磁场中，若直导体的有效长度为、磁感应强度为、导体相对切割速度为，则其感应电动势为：Blve 电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 电磁力定律 载流导体在磁场中会受到力的作用。由于这种力是磁场和电流相互作用产生的，所以称为电磁力。若磁场与载流导体相互垂直，导体的有效长度为、磁感应强度为、导体中的电流为，则作用在导体上的电磁力为：Blif 电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定

6、律电机理论的基本电磁定律专题1.3 电机所用材料和铁磁材料的特性教学目标:1）了解电机中所用的主要材料；2）了解铁磁材料的磁特性。电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 电机中所用的材料 通常将电机所用的材料分为四大类。第一类是导电材料，用以构成电路，常用铝或铜制成。第二类是导磁材料，用以构成磁路，常用0.35mm或0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。第三类为绝缘材料，用此把带电部分分隔开来，用云母、瓷等材料制成。第四类为机械支撑材料，用钢铁或铝合金制成。电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律 铁磁材料的磁化特性1导

7、磁性 铁磁材料包括铁、钴、镍以及它们的合金。所有的非铁磁材料的导磁系数都接近于真空的导磁系数 H/m，而铁磁材料的导磁系数比真空的大几千倍。因此，在同样大小的电流下，铁芯线圈产生的磁通比空心线圈的磁通大很多。70104 2磁饱和现象及剩磁电机与拖动技术基础模块模块1 电机理论的基本电磁定律电机理论的基本电磁定律3铁芯损耗（1）磁滞损耗 铁磁材料置于交变磁场中，材料被反复交变磁化，磁畴相互不停地摩擦而消耗能量，并以产生热量的形式表现出来，造成的损耗称为磁滞损耗。 （2）涡流损耗 当通过铁芯的磁通随时间变化时，根据电磁感应定律，铁磁材料内将感应电动势和产生感应电流。这些电流在铁芯内部围绕磁通呈漩涡状流动，称为涡流。涡流在铁芯中引起的损耗（ ）称为涡流损耗。ri2ri2（3）铁芯损耗 磁滞损耗与涡流损耗之和，称为铁芯损耗，用 表示。FepFep