电工电子技术（第3版） 课件 3.2 磁性材料磁化及磁路

磁性材料磁化性质及磁路田玉主讲老师：电工电子技术

知识目标01

1.认识铁磁材料的磁化性质和磁化原理2.认识铁磁材料的分类能力目标021.会利用铁磁材料磁化性质分析铁磁材料的应用

思政目标03敢于尝试，发现潜力，建立突破自我，超越自我的信心学习目标K知识引入磁铁可以吸引铁质的钉子，却不能吸引木质的材料，这是为什么呢？一、磁路及磁路欧姆定律

1．磁路

通电线圈，其芯子为铁磁质。由于铁磁质磁导率远大于空气磁导率，使铁芯内磁通远大于空气中的漏磁通，忽略空气漏磁通可近似认为通电线圈磁场几乎全部集中在铁芯内，这种集中在一定路径内的磁场称为磁路。显然磁路形状取决于铁芯形状uiΦ磁通Φ2．磁路欧姆定律

称为磁通势，称为磁阻，分别对应电阻元件在电路中的电动势和电阻，磁通量对应电流，两个关系式相似，故称此式为磁路欧姆定律变压器磁路电动机磁路一、磁路及磁路欧姆定律uiΦ磁通Φ1．变压器、电动机等电工设备的磁路为什么都选用磁性材料制成？2．电机的定子与转子之间有气隙，与整块铁芯比较，在磁通势F不变的条件下，磁通将如何变化？3.虽然是铁芯但不是闭合的，如图还会成为磁路吗？由此你可以总结出磁路形成的条件吗？变压器磁路电动机磁路思考6非线性！m不是常数矫顽力矫顽力剩磁剩磁磁滞性磁饱和非线性1.铁磁质磁化性质：非线性；高导磁性；磁饱和性；磁滞性。基本磁化曲线：B=f（H）或

Φ=f（I）H（I）B（

F）0baB（

F）H（I）ti励磁电流励磁电流ti001122334455661二、磁性材料磁化性质及分类

铁磁材料根据工程上用途的不同可以分为三大类：软磁材料具有磁导率很高、易磁化、易去磁的显著特点，适用于制作各种电机、电器的铁心。软磁材料硬磁材料的磁导率不太高、但一经磁化能保留很大剩磁且不易去磁，适用于制作各种永久磁体。硬磁材料矩磁材料磁导率极高、磁化过程中只有正、负两个饱和点，适用于制作各类存储器中记忆元件的磁芯。矩磁材料BH0硬磁性材料磁滞回线包围的面积很宽大。BH0BH0软磁性材料磁滞回线包围的面积很小。二、磁性材料磁化性质及分类2.分类铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，这些分子电流产生的磁场叠加起来，就形成了一个个天然的小磁性区域—磁畴。不同铁磁物质内部磁畴的数量不同。通常情况下，铁磁材料内部的磁畴排列杂乱无章，其磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。铁磁材料之所以具有高导磁性。是因为在其内部具有一种特殊的物质结构—磁畴。这些磁畴相当于一个个小磁铁。显然，磁畴是由分子电流产生的。有外磁场作用时磁畴在外界磁场的作用下，均发生归顺性转向，使得铁磁材料内部形成一个很强的附加磁场。磁畴是怎么形成的？二、磁性材料磁化性质及分类3.铁磁材料磁化原因4.铁芯损耗根据电流的热效应原理，涡流通过铁芯时将使铁芯发热，显然涡流增加设备绝缘设计的难度，涡流严重时会造成设备的烧损。φ在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为涡流。为减小涡流损耗，常用硅钢片叠压制成电机电器的铁芯。(1)磁滞损耗铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为磁滞损耗。磁滞损耗使铁芯发热。(2)涡流损耗涡流对电气设备有何影响？二、磁