電機(jī)學(xué)講義湯蘊(yùn)璆磁路

1、 第一章 磁 路 電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，變壓器是一種電能傳遞裝置,它們的工作原理都以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，且以電場(chǎng)或磁場(chǎng)作為其耦合場(chǎng)。在通常情況下，由于磁場(chǎng)在空氣中的儲(chǔ)能密度比電場(chǎng)大很多，所以絕大多數(shù)電機(jī)均以磁場(chǎng)作為耦合揚(yáng)。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和分布，不僅關(guān)系到電機(jī)的性能，而且還將決定電機(jī)的體積和重量；所以磁場(chǎng)的分析扣計(jì)箅，對(duì)于認(rèn)識(shí)電機(jī)是十分重要的。由于電機(jī)的結(jié)構(gòu)比校復(fù)雜，加上鐵磁材料的非線性性質(zhì)，很難用麥克斯韋方程直接解析求解；因此在實(shí)際工作中常把磁場(chǎng)問題簡(jiǎn)化成磁路問題來處理。從工程觀點(diǎn)來說，準(zhǔn)確度已經(jīng)足夠。本章先說明磁路的基本定律，然后介紹常用鐵磁材料及其性能，最后說明磁路的計(jì)算方法。1-1 磁

2、路的基本定律 一、磁路的概念 磁通所通過的路徑稱為磁路。圖11表示兩種常見的磁路，其中圖a為變壓器的磁路，圖b為兩極直流電機(jī)的磁路。在電機(jī)和變壓器里，常把線圈套裝在鐵心上。當(dāng)線圈內(nèi)通有電流時(shí)、在線圈周圍的空間(包括鐵心內(nèi)、外)就會(huì)形成磁場(chǎng)。由于鐵心的導(dǎo)磁性能比空氣要好得多，所以絕大部分磁通將在鐵心內(nèi)通過，并在能量傳遞或轉(zhuǎn)換過程中起耦合場(chǎng)的作用，這部分磁通稱為主磁通。圍繞裁流線圈、部分鐵心和鐵心周圍的空間，還存在少量分散的磁通，這部分磁通稱為漏磁通。主磁通和漏磁通所通過的路徑分別構(gòu)成主磁路和漏磁路，圖1l中示意地表出了這兩種磁路。 用以激勵(lì)磁路中磁通的載流線圈稱為勵(lì)磁線圈(或稱勵(lì)磁繞組)，勵(lì)磁線

3、圈中的電流稱為勵(lì)磁電流(或激磁電流)。若勵(lì)磁電流為直流，磁路中的磁通是恒定的，不隨時(shí)間而變化，這種磁路稱為直流磁路；直流電機(jī)的磁路就屬于這一類。若勵(lì)磁電流為交流(為把交、直流激勵(lì)區(qū)分開，本書中對(duì)文流情況以后稱為激磁電流)，磁路中的磁通隨時(shí)間交變變化，這種磁路稱為交流磁路；交流鐵心線圈、變壓器和感應(yīng)電機(jī)的磁路都屬于這一類。 二、磁路的基本定律 進(jìn)行磁路分析和計(jì)算時(shí)，往往要用到以下幾條定律。 安培環(huán)路定律 沿著任何一條閉合回線L，磁場(chǎng)強(qiáng)度H的線積分值 恰好等于該閉合回線所包圍的總電流值i，(代數(shù)和)這就是安培環(huán)路定律(圖l2)。用公式表示，有 (11)式中，若電流的正方向與閉合回線L的環(huán)行方向符合

4、右手螺旋關(guān)系時(shí)，i取正號(hào)，否則取負(fù)號(hào)。例如在圖12中，i2的正方向向上，取正號(hào)；i1和i3的正方向向下，取負(fù)號(hào)；故有. 若沿著回線L，磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方向總在切線方向、其大小處處相等，且閉合回線所包圍的總電流是由通有電流i的N匝線圈所提供，則式(11)可簡(jiǎn)寫成HL=Ni (12) 磁路的歐姆定律 圖l3a是一個(gè)無分支鐵心磁路，鐵心上繞有N匝線圈，線圈中通有電流i；鐵心截面積為A，磁路的干均長(zhǎng)度為l，材料的磁導(dǎo)率為。若不計(jì)漏磁通，并認(rèn)為各截面上的磁通密度為均勻，并且垂直于各截面，則磁通量將等于磁通密度乘以面積，即 (13)考慮到磁場(chǎng)強(qiáng)度等于磁通密度除以磁導(dǎo)率，即HB，于是式(12)可改寫成如下形式

5、(14)或 (15)式中，F(xiàn)Ni為作用在鐵心磁路上的安匝數(shù)，稱為磁路的磁動(dòng)勢(shì)，單位為A;為磁路的磁阻，單位為AWb；為磁路的磁導(dǎo)，單位為WbA。 式(l5)表明，作用在磁路上的磁動(dòng)勢(shì)F等于磁路內(nèi)的磁通量乘以磁阻Rm,此關(guān)系與電路中的歐姆定律在形式上十分相似，因此式(l5)亦稱為磁路的歐姆定律。這里，我們把磁路中的磁動(dòng)勢(shì)F比擬于電路中的電動(dòng)勢(shì)E，磁通量比擬于電流I，磁阻Rm和磁導(dǎo)分別比擬于電阻R和電導(dǎo)G。圖13b表示相應(yīng)的模擬電路圖。 磁阻Rm與磁路的平均長(zhǎng)度l成正比，與磁路的截面積A及構(gòu)成磁路材料的磁導(dǎo)率成反比。需要注意的是，鐵磁材料的磁導(dǎo)率不是一個(gè)常數(shù)，所以由鐵磁材料構(gòu)成的磁路，其磁阻不是常

6、數(shù)，而是隨著磁路中磁通密度的大小而變化，這種情況稱為非線性。 例11 有一閉合鐵心磁路，鐵心的截面積A9XlO-4m2，磁路的平均長(zhǎng)度lo3m，鐵心的磁導(dǎo)率，套裝在鐵心上的勵(lì)磁繞組為500匝。試求在鐵心中產(chǎn)生1T的磁通密度時(shí)，所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流。 解 用安培環(huán)路定律來求解。 磁場(chǎng)強(qiáng)度 磁動(dòng)勢(shì) FHI159X03A477A 勵(lì)磁電流 磁路的基爾霍夫第一定律 如果鐵心不是一個(gè)簡(jiǎn)單回路，而是帶有并聯(lián)分支的分支磁路，如圖14所示，則當(dāng)中間鐵心柱上加有磁動(dòng)勢(shì)F時(shí)，磁通的路徑將如圖中虛線所示。如令進(jìn)入閉合面A的磁通為負(fù)，穿出閉合面的磁通為正，從圖14可見，對(duì)閉合面A，顯然有或 (16) 式(16)

7、表明:穿出(或進(jìn)入)任一閉和面的總磁通量恒等于零(或者說,進(jìn)入任一閉合面的磁通量恒等于穿出該閉合面的磁通量),這就是磁通連續(xù)性定律.比擬于電路中的基爾霍夫第一定律，該定律亦稱為磁路的基爾霍夫第一定律. 磁路的基爾霍夫第二定律 電機(jī)和變壓器的磁路總是由數(shù)段不同截面、不同鐵磁材料的鐵心組成，而且還可能含有氣隙。磁路計(jì)算時(shí)，總是把整個(gè)磁路分成若于段，每段為同一材料、相同截面積，且段內(nèi)磁通密度處處相等，從而磁場(chǎng)強(qiáng)度亦處處相等。例如圖15所示磁路由三段組成，其中兩段為截面不同的鐵磁材料，第三段為氣隙。若鐵心上的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)為Ni，根據(jù)安培環(huán)路定律(磁路歐姆定律)可得 （15）式中，l1和l2分別為1、2兩

8、段鐵心的長(zhǎng)度，其截面積備為A1和A2；為氣隙長(zhǎng)度；H1、H2分別為1、2兩段磁路內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度；H為氣隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度；1和2為1、2兩段鐵心內(nèi)的磁通；為氣隙內(nèi)磁通；、為1、2兩段鐵心磁路的磁阻；為氣隙磁阻。 由于Hk是單位長(zhǎng)度上的磁位降、則是一段磁路上的磁位降，Ni是作用在磁路上的總磁動(dòng)勢(shì)，故式<1-7)表明：沿任何閉合磁路的總磁動(dòng)勢(shì)恒等于各段磁路磁位降的代數(shù)和。類比于電路中的基爾霍夫第二定律，該定律就稱為磁路的基爾霍夫第二定律。不難看出，此定律實(shí)際上是安培環(huán)路定律的另一種表達(dá)形式。 需要指出，磁路和電路的比擬僅是種數(shù)學(xué)形式上的類似、而不是物理本質(zhì)的相似。1. 2 常用的鐵磁材料及其特性

9、為了在一定的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)作用下能激勵(lì)較強(qiáng)的磁場(chǎng)，電機(jī)和變壓器的鐵心常用磁導(dǎo)率較高的鐵磁材料制成。下面對(duì)常用的鐵磁材料及其特性作一說明。 一、鐵磁物質(zhì)的磁化 鐵磁物質(zhì)包括鐵、鎳、鉆等以及它們的合金。將這些材料放人磁場(chǎng)后，磁場(chǎng)會(huì)顯著增強(qiáng)。鐵磁材料在外磁場(chǎng)中呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，此現(xiàn)象稱為鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì)能被磁化，是因?yàn)樵谒鼉?nèi)部存在著許多很小的被稱為磁疇的天然磁化區(qū)。在圖l-6中磁疇用一些小磁鐵來示意地表出。在鐵磁物質(zhì)未放人磁場(chǎng)之前，這些磁疇雜亂無章地排列著，其磁效應(yīng)互相抵消，對(duì)外部不呈現(xiàn)磁性(圖16a)一旦將鐵磁物質(zhì)放人磁場(chǎng)，在外磁場(chǎng)的作用下，磁疇的軸線將趨于一致<圖1-6b)，由此形成一個(gè)附

10、加磁場(chǎng)疊加在外磁場(chǎng)上，使合成磁場(chǎng)大為增強(qiáng)由于磁疇所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)將比非鐵磁物質(zhì)在同一磁場(chǎng)強(qiáng)度下所激勵(lì)的磁場(chǎng)強(qiáng)得多，所以鐵磁材料的磁導(dǎo)率要比非鐵磁材料大得多。非鐵磁材料的磁導(dǎo)率接近于真空的磁導(dǎo)率，電機(jī)中常用的鐵磁材料，其磁導(dǎo)率(20006000) 。 磁化是鐵磁材料的特性之一。 二、磁化曲線和磁滯回線 起始磁化曲線 在非鐵磁材料中，磁通密度B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間呈直線關(guān)系，直線的斜率就等于。鐵磁材料的B與H之間則為曲線關(guān)系。將一塊尚未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H由零逐漸增大時(shí)，磁通密度B將隨之增大，曲線B=f(H)就稱為起始磁化曲線，如圖17所示。 起始磁化曲線基本上可分為四段：開始磁化時(shí)，

11、外磁場(chǎng)較弱磁通密度增加得不快，如圖17中Oa段所示。隨著外磁場(chǎng)的增強(qiáng)，材料內(nèi)部大量磁疇開始轉(zhuǎn)向，趨向于外磁場(chǎng)方向，此時(shí)B值增加得很快，如ab段所示若外磁場(chǎng)繼續(xù)增加，大部分磁疇已趨向外磁場(chǎng)方向，可轉(zhuǎn)向的磁疇越來越少，B值增加越來越慢，如bc段所示，這種現(xiàn)象稱為飽和。達(dá)到飽和以后，磁化曲線基本上成為與非鐵磁材料的特性相平行的直線，如cd段所示。磁化曲線開始拐彎的點(diǎn)(圖l7中的b點(diǎn))，稱為膝點(diǎn)。 由于鐵磁材料的磁化曲線不是一條直線，所以也隨H值的變化而變化，圖1-7中同時(shí)示出了曲線。 設(shè)計(jì)電機(jī)和變壓器時(shí)，為使主磁路內(nèi)得到較大的磁通量而又不過分增大勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)通常把鐵心內(nèi)的工作磁通密度選擇在膝點(diǎn)附近 磁

12、滯回線 若將鐵磁材料進(jìn)行周期性磁化，B和H之間的變化關(guān)系就會(huì)變成如圖l-8中曲線abcdefa所示。由圖可見，當(dāng)H開始從零增加到Hm時(shí),B相應(yīng)地從零增加到Bm；以后如逐漸減小磁場(chǎng)強(qiáng)度H，B值將沿曲線ab下降。當(dāng)H=0時(shí)，B值并不等于零，而等于，這種去掉外磁場(chǎng)之后，鐵磁材料內(nèi)仍然保留的磁通密度，稱為剩余磁通密度，簡(jiǎn)稱剩磁要使B值從減小到零，必須加上相應(yīng)的反向外磁場(chǎng)，此反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑力，用Hc表示。和Hc是鐵磁材料的兩個(gè)重要參數(shù)鐵磁材料所具有的這種磁通密度B的變化滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度H變化的現(xiàn)象，叫做磁滯。呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的B-H閉合回線，稱為磁滯回線，如圖18中abcdefa所示。磁滯現(xiàn)象是鐵磁材料

13、的另一個(gè)特性。 基本磁化曲線 對(duì)同一鐵磁材料，選擇不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm進(jìn)行反復(fù)磁化，可得一系列大小不同的磁滯回線，如圖1-9所示。再將各磁滯回線的頂點(diǎn)聯(lián)接起來，所得的曲線稱為基本磁化曲線或平均磁化曲線?；敬呕€不是起始磁化曲線，但差別不大。直流磁路計(jì)算時(shí)所用的磁化曲線都是基本磁化曲線。圖110表示電機(jī)中常用的硅鋼片、鑄鐵和鑄鋼的基本磁化曲線。 三、鐵磁材料 按照磁滯回線形狀的不同，鐵磁材料可分為軟磁材料和硬磁(永磁)材料兩大類，現(xiàn)分述如下。 軟磁材料 磁滯回線窄、剩磁和矯頑力Hc都小的材料，稱為軟磁材料，如圖1lla所示。常用的軟磁材料有鑄鐵、鑄鋼和硅鋼片等。軟磁材料的磁導(dǎo)率較高故用以制造電

14、機(jī)和變壓器的鐵心。 硬磁(永磁)材料 磁滯回線寬、和Hc都大的鐵磁材料稱為硬磁材料，如圖1l1b所示。由于剩磁大，可用以制成永久磁鐵，因而硬磁材料亦稱為永磁材料。通常，永磁材料的磁性能用剩磁、矯頑力Hc和最大磁能積(BH)max，。三項(xiàng)指標(biāo)來表征。一般來說，三項(xiàng)指標(biāo)愈大，就表示材料的磁性能愈好；此外還需考慮其工作溫度、穩(wěn)定性和價(jià)格等因素。 永磁材料的種類較多，摘要分述如下。 (1)鑄造型鋁鎳鉆 這種材料是用澆鑄法制成，其優(yōu)點(diǎn)是磁性能較高，穩(wěn)定性較好，價(jià)格較便宜；缺點(diǎn)是材料硬而脆，除磨和電加工外，無法進(jìn)行其他機(jī)械加工。 (2)粉末型鋁鎳鈷 由粉末冶金(燒結(jié))或粉末壓制(粘結(jié))制成，其優(yōu)點(diǎn)是可直接

15、制成所需形狀，尺寸較精確、表面很光潔，可大批量生產(chǎn)；缺點(diǎn)是磁性能較前者低，且價(jià)格較貴。 (3)鐵氧體 用粉末冶金或粉末壓制而成，其優(yōu)點(diǎn)是Hc很高，抗去磁能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，比重較小不需要進(jìn)行工作穩(wěn)定性處理；缺點(diǎn)是不大，溫度對(duì)磁性能影響較大，不適用于溫度變化大而要求溫度穩(wěn)定性高的場(chǎng)合。 (4)稀土鈷 這種材料的綜合磁性能好，有很強(qiáng)的抗去磁能力，磁性的溫度穩(wěn)定性較好，其允許工作溫度可高達(dá)200250C；缺點(diǎn)是除磨加工外，不能進(jìn)行其他機(jī)械加工，另外材料的價(jià)格貴，制造成本亦高。 (5)釹鐵硼 這是80年代后期研制成的一種永磁材料，其磁性能優(yōu)于稀土鈷，且價(jià)格較低廉，不足之處是允許工作溫度較低，約為100，

16、使其應(yīng)用范圍受到一定限制。 將四類永磁材料各舉種，其磁性能列于表1l。 四、鐵心損耗 磁滯損耗 鐵磁材料置于交變磁場(chǎng)中時(shí)，材料被反復(fù)交變磁化與此同時(shí)，磁疇相互間不停地摩擦、消耗能量、造成損耗，這種損耗稱為磁滯損耗。 分析表明，磁帶損耗PFe與磁場(chǎng)交變的頻率f、鐵心的體積V和磁滯回線的面積成正比，即 (1-8)實(shí)驗(yàn)證明，磁滯回線的面積與Bm的n次方成正比，故磁滯損耗亦可改寫成 (19)式中，Ch為磁滯損耗系數(shù)，其大小取決于材料性質(zhì)；對(duì)一般電工鋼片，n1623。 由于硅鋼片磁滯回線的面積較小，故電機(jī)和變壓器的鐵心常用硅鋼片疊成。 渦流損耗 因?yàn)殍F心是導(dǎo)電的故當(dāng)通過鐵心的磁通隨時(shí)間變化時(shí)，根據(jù)電磁感

17、應(yīng)定律，鐵心中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并引起環(huán)流。這些環(huán)流在鐵心內(nèi)部圍繞磁通作旋渦狀流動(dòng)稱為渦流，如圖112所示。渦流在鐵心中引起的損耗，稱為渦流損耗。 分析表明，頻率越高，磁通密度越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)愈大，渦流損耗亦越大；鐵心的電阻率越大，渦流所流過的路徑越長(zhǎng)，渦流損耗就越小。對(duì)于由硅鋼片疊成的鐵心，經(jīng)推導(dǎo)可知，渦流損耗pe為 (110)式中，C。為渦流損耗系數(shù)，其大小取決于材料的電阻率；為鋼片厚度。為減小渦流損耗，電機(jī)和變壓器的鐵心都用含硅量較高的薄硅鋼片(o35一o5mm)疊成。 鐵心損耗 鐵心中磁滯損耗和渦流損耗之和，稱為鐵心損耗，用pFe表示，即 (111)對(duì)于一般的電工鋼片，在正常的工作磁通

18、密度范圍內(nèi)(1T<Bm<18T)，式(1-11)可近似地寫成 (112) 式中，CFe為鐵心的損耗系數(shù)；G為鐵心重量。式(112)表明，鐵心損耗與頻率的1.3次方、磁通密度的平方和鐵心重量成正比。13磁路的計(jì)算 前面闡明了磁路的基本定律和鐵磁材料的特性，本節(jié)將進(jìn)一步說明磁路的計(jì)算方法。 一、直流磁路的計(jì)算 磁路計(jì)算時(shí)，通常是先給定磁通量，然后計(jì)算所需要的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。對(duì)于少數(shù)給定勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)求磁通量的逆問題，由于磁路的非線性。需要進(jìn)行試探和多次迭代，才能得到解答。 簡(jiǎn)單串聯(lián)磁路 簡(jiǎn)單串聯(lián)磁路就是不計(jì)漏磁影響，僅有一個(gè)磁回路的無分支磁路，如圖1-13所示。此時(shí)通過整個(gè)磁路的磁通為同一。但

19、由于各段磁路的截面積不同，故各段的磁通密度不一定相同。這種磁路雖然比較簡(jiǎn)單，但卻是磁路計(jì)算的基礎(chǔ)。下面舉例加以說明 例12 若在例ll的磁路中，開一個(gè)長(zhǎng)度5X10-4m的氣隙，問鐵心中激勵(lì)1T的磁通密度時(shí)，所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)為多少?已知鐵心截面積AFe3X 3X10-4m2，F(xiàn)e50000?？紤]到氣隙磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在計(jì)算氣隙的有效面積時(shí)，通常在長(zhǎng)、寬方向務(wù)增加值。 解 用磁路的基爾霍夫第二定律來求解。由此可見，氣隙雖然很短，僅5X10-4m，但其磁位降卻占整個(gè)磁路的89%。 簡(jiǎn)單并聯(lián)磁路 簡(jiǎn)單并聯(lián)磁路是指考慮漏磁影響，或磁回路有兩個(gè)以上分支的磁路。電機(jī)和變壓器的磁路大多屬于這一類。下面舉例說明

20、其算法。 例13 圖114所示并聯(lián)磁路，鐵心所用材料為DR530硅鋼片，鐵心柱和鐵軛的截面積均為A2X2Xi0-4m2：，磁路段的平均長(zhǎng)度l=5X10-2m，氣隙長(zhǎng)度1=2=25X10-3m，勵(lì)磁線圈匝數(shù)N1N21000匝。不計(jì)漏磁通，試求在氣隙內(nèi)產(chǎn)生B=1211T的磁通密度時(shí)，所需的勵(lì)磁電流i。 解 為便于理解，先畫出圖l14b所示模擬電路圖。由于兩條并聯(lián)磁路是對(duì)稱的，故只需計(jì)算其中一個(gè)磁回路即可。 根據(jù)磁路基爾霍夫第一定律，得根據(jù)磁路基爾霍夫第二定律，由圖114a可知、中間鐵心段的磁路長(zhǎng)度；左、右兩邊鐵心段的磁路長(zhǎng)度均為。 (1)氣隙磁位降 (2)中間鐵心段的磁位降 磁通密度B3為從圖1-

21、10中DR530的磁化曲線查得，與B3對(duì)應(yīng)的H3195X102Am，于是中間鐵心段的磁位降H3l3為 （3）左、右兩邊鐵心的磁位降 磁通密度B1、B2為由DR530的磁化曲線查得，H1=H2=215Am，由此可得左、右兩邊鐵心段的磁位降為 (4)總磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流 二、直流電機(jī)的空載磁路和磷化曲線 直流電機(jī)的磁路在電機(jī)磁路中具有典型性，理解其分析和計(jì)算方法，對(duì)電機(jī)的分析、設(shè)計(jì)很重要。 空載磁路及其計(jì)算 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)是指勵(lì)磁繞組內(nèi)通有直流勵(lì)磁電流時(shí)，由勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)單獨(dú)激勵(lì)的磁場(chǎng)圖115a表示一臺(tái)四極直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)分布。由于主磁極呈N、S、N、S交替排列，故整個(gè)電機(jī)的磁場(chǎng)分布與磁極中心線對(duì)

22、稱。 從圖1-15a可見，由勵(lì)磁電流所激勵(lì)的磁通，絕大部分經(jīng)由主極鐵心、氣隙而到達(dá)電樞鐵心，這部分磁通稱為主磁通，用0表示。還有一部分僅與勵(lì)磁繞組自身交鏈而不通過氣隙的磁通，稱為主極漏磁通，用f表示。每個(gè)主磁極的總磁通m=0+f，通常牽f約占。的(1525)%。 從圖115a可看出，四極直流電機(jī)有四條互相并聯(lián)的磁路，每一條主磁路由五段組成：(1)套裝勵(lì)磁繞組的主磁極鐵心(m)：(2)定、轉(zhuǎn)于之間的氣隙()；(3)為了嵌裝電樞繞組，電樞鐵心周沿開槽而形成的電樞(t)；(4)電樞鐵心(c)；(5)固定土磁極的機(jī)座，亦稱磁軛(j)。圖l-15b示出了空載磁路計(jì)算時(shí)各部分的磁路長(zhǎng)度。 磁回路選定后，根據(jù)各段內(nèi)的磁通量和截面，算出各段的磁通密度Bk，并依各段所用材料的基本磁化曲線查得相應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hk，最后算出產(chǎn)生主磁通。時(shí)整個(gè)閉合磁路所需的一對(duì)極的總勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)其中l(wèi)k為第A段磁路的長(zhǎng)度。 計(jì)算表明，氣隙和電樞齒這二部分磁位降之和約占整個(gè)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)Fo的85以上：因此工程計(jì)算時(shí)，常常采取一些修正措施，以使這二部分磁位降計(jì)算得更加精確。 直流電機(jī)的磁化曲線 分別計(jì)算產(chǎn)生不同的主磁通時(shí)所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，即可得到直流電機(jī)的磁化曲線0=f（F0）。因勵(lì)磁繞組的匝數(shù)一定，故磁化曲線亦可表示為of(If)，如圖11