电力拖动与运动控制第二章23电磁感应定律24磁场能量与电感

电力拖动与运动控制第二章23电磁感应定律24磁场能量与电感第一页，共25页。

图2.1.1中，铁心中的磁场随时间变化变压器传递电功率；图2.1.3中，当磁力线“切割”定子线圈时，电能才有可能转变为机械能。前者:由于磁通交变在变压器的两个线圈中产生感应电势；后者:由于“切割”的作用，在定子线圈上产生了感应电势。

一般情况下，若一个线圈放在磁场中，只要造成了和线圈交链的磁通随时间发生变化，线圈内都会产生感应电势，这种现象就是电磁感应。第二页，共25页。2.3.1电磁感应定律从低电位指向高电位；对于具体电路，如何确定箭头指向？有关法拉第定律中负号存在的“相对性和必要性”，请见贾瑞皋著《电磁学》第二版，p252第三页，共25页。注意，1）电压:高低；电动势：低高；2）规定：磁通和电动势符合右手螺旋关系。此外，这种电动势正方向的规定被用于本书电力变压器和交流电机的内容之中。第四页，共25页。对于交流电,如何确定感应电势的方向？方法1：反电势所产生抵抗外部电压产生的电流，其产生的电流必将与图中电压产生的电流反方向；方法2：反电势所产生的电流要阻止磁通的减少，其产生的电流必将与图中电压产生的电流同方向；

或者干脆规定：反电势所产生的电流与外部电压产生的电流方向一致。第五页，共25页。两次右手螺旋规则。其结果是公式与楞次定律相符。第六页，共25页。2.3.2变压器电动势与运动电动势变压器电动势运动电动势第七页，共25页。变压器电动势此外，可以看到，上图是两个回路：1）电回路：按基霍夫定律列写电压方程；2）磁回路：按安培环路定律列写磁动势方程。

（这又是建模！！将在2.6节仔细讨论）第八页，共25页。运动电动势第九页，共25页。2.3节小结动磁生动电：法拉第定律;方向：总是…..交流电：假定正方向，采用右手螺旋定则;分为变压器电势和运动电势.小结2.2、2.3节

电生磁:安培环路定理

铁增磁（磁路:当电流一定时，增加磁通量）

动磁生动电：法拉第定律第十页，共25页。

磁铁能吸铁磁物质，说明磁铁能做功，即磁场中有能量。

2.4.1磁场储能与磁共能

2.4.2用电感表示磁场能量2.4磁场能量与电感第十一页，共25页。

左图磁场能够克服重力做功，说明磁场由两个铁心和其间的气隙组成的磁路系统中有能量。现在分析影响磁场能量的因素。

2.4.1磁场储能与磁共能（了解）1决定磁场能量的要素(1)可动铁心位置不变下的磁场储能

第十二页，共25页。能量守恒：

电源输入的能量-电阻消耗的能量

=系统吸收的能量+系统对外做的功

第十三页，共25页。(2)气隙变化时的磁场储能第十四页，共25页。第十五页，共25页。2磁共能第十六页，共25页。在第2.5节和7章，将要用磁共能推导交流电机的瞬态电磁转矩。第十七页，共25页。

（同《电路》）电感与线圈匝数的平方成正比，与磁场介质的磁导成正比，而与线圈所加的电压、电流或频率无关。2.4.2用电感表示磁场能量目的：用电感表述磁路量。（注：本节以PPT为准，教科书有误。）第十八页，共25页。以下讨论各种电感第十九页，共25页。注意：是三个回路！！分别在原边、副边进行的建模。

没有折算过的！（什么是折算？为何要折算？见2.6节）第二十页，共25页。以下讨论用电感表示磁场能量第二十一页，共25页。第二十二页，共25页。$2.4小结1）磁场储能用磁场能表述，对于线性磁路可用磁共能表述；2）在不考虑磁滞回线的条件下（基本磁化曲线），可用电感表示磁场储能。对于线性磁路电感为常数（注意：电感不仅是说实物线圈的…）；3）有气隙的磁场，磁能大部分存于气隙空间部分（没有证明，用第2版的例题2.4.1说明了。所以，电磁转矩产生在电机的气隙空间）。第二十三页，共25页。2.3,2.4节作业0.有关HCT的原理分析1.试述用于确定交流线圈感应电动势参考正方向的“两次右手螺旋方法”。2.（书2-5）试述磁共能的意义。磁能