电机拖动第一章

1、电机拖动课件第一章第1页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五一. 磁场的几个常用量磁感应强度（又称磁通密度）B 表征磁场强弱及方向的物理量。单位：Wb/m2磁通量 垂直穿过某截面积的磁力线总和。 单位：Wb 磁场强度H 计算磁场时引用的物理量。 B=H ，单位：A/m2第2页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五磁通所通过的路径称为磁路 二. 磁路的概念3第3页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五三、磁路的基本定律1、安培环路定律 沿任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积分等于该闭合回线所包围的电流的代数和 如果在均匀磁场中，沿着回线 L 磁场

2、强度H 处处相等，则2、磁路的欧姆定律 作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 乘以磁阻 Rm4第4页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五磁通量等于磁通密度乘以面积 磁场强度等于磁通密度除以磁导率 于是5第5页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五例1-1 有一闭合铁心磁路，铁心的截面积A=910-4m2,磁路的平均长度 l =0.3m，铁心的磁导率Fe=50000，套装在铁心上的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时，需要多少励磁磁动势和励磁电流？解 用安培环路定律求解如下6第6页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五3、

3、磁路的基尔霍夫定律（1）磁路的基尔霍夫电流定律或7第7页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五（2）磁路的基尔霍夫电压定律8第8页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五磁路和电路有相似之处，却要注意有以下几点差别：1）电路中有电流I 时，就有功率损耗；而在直流磁路 中，维持一定磁通量，铁心中没有功率损耗。2）电路中的电流全部在导线中流动；而在磁路中，总 有一部分漏磁通。3）电路中导体的电阻率在一定的温度下是恒定的；而磁 路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所变化。4）对于线性电路，计算时可以用叠加原理；而在磁路 中，B和H之间的关系为非线性，因此计算时不可以 用叠加

4、原理。9第9页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五第二节 常用铁磁材料及其特性 一、铁磁物质的磁化 在外磁场的作用下，磁畴顺着外磁场方向转向，排列整齐，显示出磁性。10第10页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五二、磁化曲线和磁滞回线1、起始磁化曲线 将一块未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增加时，磁通密度B将随之增加。用B=f (H)描述的曲线就称为起始磁化曲线。11第11页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五2、磁滞回线剩磁当H从零增加到Hm时，B相应地从零增加到Bm；然后再逐渐减小H，B值将沿曲线ab下降。当H=0 时，B

5、值并不等于零，而是Br。这就是剩磁。磁滞回线当H在Hm和 Hm之间反复变化时，呈现磁滞现象的BH闭合曲线，称为磁滞回线。12第12页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五3、基本磁化曲线 对同一铁磁材料，选择不同的Hm反复磁化，得到不同的磁滞回线。将各条回线的顶点连接起来，所得曲线称为基本磁化曲线。13第13页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五三、铁磁材料1、软磁材料2、硬磁材料四、铁心损耗1、磁滞损耗材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩 擦而消耗的能量。2、涡流损耗铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的 热能损耗。3、铁心损耗磁滞损耗和涡流损耗之和。14第14页

6、，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五第三节 直流磁路的计算 磁路计算正问题给定磁通量，计算所需的励磁磁动势磁路计算逆问题给定励磁磁势，计算磁路内的磁通量磁路计算正问题的步骤：1）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段；2）计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk；3）计算各段磁路的平均磁通密度Ak ，Bk=k/Ak；4）根据Bk求出对应的Hk；5）计算各段磁位降Hklk，最后求出 F= Hklk。磁路计算逆问题因为磁路为非线性的，用试探法。15第15页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五一、简单串联磁路例1-2 铁心由铸钢和空气隙构成，截面积AFe=0.000

7、9m2，磁路平均长度lFe=0.3m，气隙长度=510-4m，求该磁路获得磁通量=0.0009Wb时所需的励磁磁动势。16第16页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五解：铁心内磁通密度为从铸钢磁化曲线查得：与BFe对应的HFe=9102A/m空气隙中：铁心段的磁位降：所以，励磁磁势为 F=HFelFe+Hl=655A17第17页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五二、简单并联磁路例1-3 铁心由DR530硅钢片构成，铁心柱和铁轭截面积AFe=0.0004m2，磁路平均长度lFe=0.05m，气隙长度1 =2=2.510-3m，励磁线圈匝数N1=N2=1000匝。不计漏磁通，试求在气隙中产生磁通密度B=1.211T时，所需的励磁电流。18第18页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五解：中间磁路长度：两边磁路长度：气隙磁位降：中间铁心磁位降：查磁化曲线：19第19页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五总磁动势和励磁电流为：两边铁心磁通密度和磁位降：查磁化曲线：20第20页，共22页，2022年，5月20日，5点38分，星期五有关交流磁路和铁心线圈的计算，将在变压器一章讨论。第四节 交流磁路的特点 交流磁路除了会在铁心中产生损耗外，还有以下两个