第八章.交流磁路计算

1、8-1 概述概述一、交流磁路 交流磁系统交流电源激励u 、i都是交变的交变的磁通如：变压器第八章第八章:交流磁路计算交流磁路计算交流电磁铁交流电器可分为两大类 磁通交变（B交变），但整个周期都不出现饱和现象。BBsm 一个周期中某段时间内导磁体中出现饱和BBsm饱和电抗器磁放大器若 BmBs设二、交流磁路的特点ftUtUumm2coscosLXLi与R、XL有关对任何瞬时都有二、交流磁路的特点uuuLRiRuRdtduLdtduuuXRRLL即：不计漏磁二、交流磁路的特点dtutdtUmcosfWUWUmm44. 4WtmsintUmsintWUmsin2UmU(1) 取决于电源电压和ffU交

2、流磁系统工作时不仅要规定U还必须规定f 对任意瞬时磁通、磁势、磁阻都应满足磁路的基本定律（2）f一定 , m与磁阻无关恒磁通磁路LiWiLiWiWGiWWW22GW21LLG磁系统的磁导 i导磁体：叠片结构电阻率高，HC小（3）存在磁滞和涡流损耗（4）电磁吸力的脉动现象tmsintFtSSFdmmd220202sinsin22djdpdmdFFtFF)2cos1 (2a.同样的饱和程度下，交流电磁铁的吸力比直流小交流饱和取决于Bmb.过零、脉动衔铁振动电磁吸力的特点：c.Bm取决于电压U8-2 等效正弦波法计算交流磁路等效正弦波法计算交流磁路U BSI H 非线性 电路 磁路 u,I, 不可能

3、都为正弦量 若导磁体不饱和（磁路不饱和）将它们视为等效正弦量予以计算，都可表示为复量（相量）一、磁抗、磁阻抗交流电路u,i 向量图RIEUdtdecIII补偿磁滞涡流损耗的磁势分量WIWIWcIR产生磁通的磁势分量铁损电流每边乘W cIIIWIWIWIccXjRWI)(XcjRRXc磁势IW消耗（降落）有两个分量 磁阻分量铁耗分量 两者相差 90称为磁抗压降 称为磁抗 XcXcWIWIWIc有短路环:dlXjRWIRWIWI22)(22WIRWI短路环也可视为一个磁抗 短路环:对短路环来讲，短路环中的电流 dldlrWjrEI222dlXjWI22dlrWjWI2222dldlrWX22磁阻抗

4、dljXRZ短路环消耗功率:rWrEPdldldl)(2222222rWdl2Xdl磁抗对应的有功功率与电抗不同！阻止磁通变化 阻止电流变化 虽然都是抗铁损对应有2PXccVkPcC比重 体积 比铁损 )(kgw与f、厚度有关，可查材料手册有功损耗 无功损耗虽然都是抗二、交流磁路的等值磁路图二、交流磁路的等值磁路图不仅磁阻，还有磁抗 关于归化漏磁导：直流漏磁通等效值 glGg21交流磁路 U一定，一定 在磁链等效的前提下归化 glGg31三、交流磁路的基本定律三、交流磁路的基本定律zu0zWIzu四、磁路计算复数运算 已知： 求 WI11及U 、解：321) 1 (RRRdabzugababG

5、uu)2(0,)3(31121/)(RjXRRjXRzdldgdlRXXR、110033220)4(XRXRXRB、)()5(032032011XXXjRRRuWIab111)6(ERIU011WjE（二）已知I1W1，求气隙磁通 猜试法8-3 交流电磁铁交流电磁铁一、加短路环后的吸力分为两部分：jdpdmddFFtFF2222)2cos1 (2)sin(11tmjdpdmddFFtFF1111)(2cos1 2tmsin22；，磁通被短路环包围的面积11S。，磁通积没有被短路环包围的面22S1RXtgdl8-3 交流电磁铁交流电磁铁202222SFmmd102112SFmmd10212022

6、12124422SSFFFFFmmmdmdpdpddp202Summcos102211SuXRumdlmm2210222024cos4SuSuFmmdp平均吸力:8-3 交流电磁铁交流电磁铁)(421020SSFmdp)(210SSumm2210204)(SSuFmdp212120cosSSSSFFdpdp（1）平均吸力减小 没有加短路环时的平均吸力Fdp0加短路环时的平均吸力Fdp8-3 交流电磁铁交流电磁铁jdpdmddFFtFF2222)2cos1 (2jdpdmddFFtFF1111)(2cos1 2（2）最小吸力不为零 8-3 交流电磁铁交流电磁铁二、三相交流电磁铁的吸力)2cos1

7、 (21tFFdmdtmsin1)120sin(2tm)240sin(3tm)120(2cos1 22tFFdmd)240(2cos1 23tFFdmd233dmdFF8-4 交流磁路的波形分析法交流磁路的波形分析法波形分析波形分析：分析交流磁路中各量的波形，从每个瞬间状态来讨论各量间的关系，找出他们的规律。依据的关系：电路平衡关系全电流定律磁化曲线电磁感应定律一、基本定律：dtdWULdtWUdLtLdtUWtt01)0()()(伏秒积分1、阶跃电压KUtUWtK1)(tUWtttK1)()()0()(2、正弦电压tUUmLsin)cos1 (sin1)(0tWUtdtUWtmtm时，2tW

8、Umm2,2mpUU21TUWpmttWUttmmcoscos)()0()(WUm)0(若二、饱和电抗器工作分析二、饱和电抗器工作分析结构：结构：铁芯铁芯+线圈线圈交流电交流电铁芯材料：铁芯材料：高导磁材料高导磁材料交流电压下磁化曲线为矩形交流电压下磁化曲线为矩形cdHH.sBBcdHH.不变B二、饱和电抗器工作分析二、饱和电抗器工作分析关系：关系：电路电路电压平衡方程式电压平衡方程式dtdBWSRiufZfZ磁路磁路全电流定律全电流定律HlWifZ（一）（一）BmBs时工作状态分析：时工作状态分析：dtdBWSRiufZfZ2.HlWifZ00ut时，10t3.11t4.t11.（二）（二）Bm=Bs时工作状态分析：时工作状态分析：2.10t3.st1(三）饱和电抗器的特点三）饱和