《电路分析》课件8.2.ppt

1、 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于数。适用于

2、应用型本科应用型本科及及高职高专高职高专电力类、自动化类、电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。第第8章章 磁路和铁芯线圈电路的概念磁路和铁芯线圈电路的概念第一节、磁路的主要物理量和基本性质第一节、磁路的主要物理量和基本性质第二节、铁磁材料的磁化曲线及其分类第二节、铁磁材料的磁化曲线及其分类第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第四节、交流磁路中电压、磁通及电流间的关系第四节、交流磁路中电压、磁通及电流间的关系第五节、第五节、交流铁心线圈的电路模型交流铁心线圈的电路模型8.2 铁磁

3、材料的磁化曲线及其分类铁磁材料的磁化曲线及其分类0i 0i 双刀双掷开关扳至双刀双掷开关扳至1、2点，点，为正值，激起的磁为正值，激起的磁通逆时针方向；双刀双掷开关扳至通逆时针方向；双刀双掷开关扳至3、4点，点，为负为负值，激起的磁通顺时针方向。值，激起的磁通顺时针方向。励磁电流大小与方向发生变化时，用特制的磁通表测励磁电流大小与方向发生变化时，用特制的磁通表测试环形材料中磁通的大小与方向。试环形材料中磁通的大小与方向。8.2.1 铁磁材料的起始磁化曲线铁磁材料的起始磁化曲线曲线曲线1是非磁性材料的磁化曲线，是非磁性材料的磁化曲线，B 随随H缓慢线性增长。缓慢线性增长。BSNiHlB-H曲线曲

4、线 曲线曲线2称为铁磁材料的起始磁化曲线。称为铁磁材料的起始磁化曲线。BH oa 段段 B 随随 H 缓慢上升，缓慢上升，较小。较小。ab 段段 B 随随 H 迅速增长，反映铁磁材料的高导磁性，迅速增长，反映铁磁材料的高导磁性，较大。较大。bc 段段 B 的增长又趋缓慢，的增长又趋缓慢，c点称为曲线的磁饱和点，点称为曲线的磁饱和点，下降。下降。cd 段则进入较深磁饱和，这时段则进入较深磁饱和，这时 B 随随 H 仅略有增加。仅略有增加。更小。更小。韦韦-安安 特性曲线特性曲线 “磁饱和磁饱和”的含义是的含义是“磁路进入磁饱和后，增加励磁电流，磁路进入磁饱和后，增加励磁电流，B（或（或 ）不再随

5、电流迅速增长，使磁导率下降）不再随电流迅速增长，使磁导率下降”。BH 起始段磁导率较小；起始段磁导率较小；ab段段值迅速增加，值迅速增加，b点前达到点前达到最大；随后最大；随后值下降。可见磁材料的磁导率值下降。可见磁材料的磁导率不是常数，不是常数，反映了磁化曲线的非线性。磁化曲线还与温度有关，磁反映了磁化曲线的非线性。磁化曲线还与温度有关，磁导率导率一般随温度的升高而下降一般随温度的升高而下降。有关铁磁材料有关铁磁材料的磁畴理论的磁畴理论 在磁路进入磁饱和以后，绝大部分磁畴已经转向，再在磁路进入磁饱和以后，绝大部分磁畴已经转向，再增加增加H（增加（增加 ），磁畴贡献的附加磁场），磁畴贡献的附加

6、磁场B不再增加，此不再增加，此时增加的时增加的B仅为电流本身产生，曲线仅为电流本身产生，曲线2上升的斜率几乎与曲上升的斜率几乎与曲线线1相同，导致相同，导致值下降。值下降。i 未被磁化时，磁畴的极性杂乱无章，对外不显示未被磁化时，磁畴的极性杂乱无章，对外不显示统一极性；统一极性；i 线圈通入电流产生的磁场激励这些磁畴逐渐转向，线圈通入电流产生的磁场激励这些磁畴逐渐转向，使其极性统一为外加磁场的方向，极大加强了外磁场，使其极性统一为外加磁场的方向，极大加强了外磁场，这时这时B 随随H（随（随 ）迅速增长；）迅速增长；进入磁饱和的铁磁材料其特性与非磁性材料进入磁饱和的铁磁材料其特性与非磁性材料相近

7、，丧失了高导磁性能，所以通常要求铁磁材相近，丧失了高导磁性能，所以通常要求铁磁材料工作在磁化曲线的料工作在磁化曲线的b点附近。点附近。铁心线圈磁饱和将严重影响铁心变压器、电机等设备铁心线圈磁饱和将严重影响铁心变压器、电机等设备的正常工作的正常工作,如出现高次谐波电流，增加铁损和温升等。如出现高次谐波电流，增加铁损和温升等。8.2.2 铁磁材料的磁滞回线铁磁材料的磁滞回线 当当H按按HSO-Hc-HSOHcHS次序变化时，次序变化时，相应的磁感应强度相应的磁感应强度B则沿则沿 闭合曲线变化，闭合曲线变化，此闭合曲线称为磁滞回线。当线圈处于交变电流作用时，此闭合曲线称为磁滞回线。当线圈处于交变电流

8、作用时，铁心将沿磁滞回线反复磁化铁心将沿磁滞回线反复磁化退磁退磁反向磁化反向磁化反向退磁。反向退磁。SRDS R D S B r 称为剩磁称为剩磁 Hc称为矫顽力称为矫顽力 磁畴周期性转向引起磁畴周期性转向引起磁滞损耗，使铁心变热。磁滞损耗，使铁心变热。8.2.3基本磁化曲线基本磁化曲线 一组磁滞回线正顶点的连线称为基本磁化曲线。一组磁滞回线正顶点的连线称为基本磁化曲线。基本磁化曲线是磁路设计、计算的依据基本磁化曲线是磁路设计、计算的依据。8.2.4 铁磁材料的分类铁磁材料的分类 软磁材料软磁材料硅钢、坡莫合金、铸铁、铸钢、纯铁等，硅钢、坡莫合金、铸铁、铸钢、纯铁等，其磁滞回线狭长，矫顽力、剩磁和磁滞损耗较小，是变压其磁滞回线狭长，矫顽力、剩磁和磁滞损耗较小，是变压器、电机铁心的材料，其基本磁化曲线与磁滞回线近似程器、电机铁心的材料，其基本磁化曲线与磁滞回线近似程度较好。度较好。硬磁材料硬磁材料铬、钨、钴、镍的合金，其磁滞回线较宽，铬、钨、钴、镍的合金，其磁滞回线较宽，矫顽力及剩磁较大，用来制造永久磁铁。矫顽力及剩磁较大，用来制造永久磁铁。