第十一章 磁路和有鐵心的交流

1、第十章第十章 磁路和有鐵心的交流電路磁路和有鐵心的交流電路 在工程實踐中，廣泛應用著機電能量轉(zhuǎn)換在工程實踐中，廣泛應用著機電能量轉(zhuǎn)換器件和信號轉(zhuǎn)換的器件如：電機、變壓器、互器件和信號轉(zhuǎn)換的器件如：電機、變壓器、互感器、貯存器等，其工作原理和特性分析都是感器、貯存器等，其工作原理和特性分析都是以以磁路和帶鐵心電路分析磁路和帶鐵心電路分析為基礎的，為了正確為基礎的，為了正確理解、運用這些器件并設計制造出新的器件，理解、運用這些器件并設計制造出新的器件，掌握有關(guān)知識是有必要的。掌握有關(guān)知識是有必要的。第一節(jié)第一節(jié) 磁場和磁路的基本概念磁場和磁路的基本概念一、磁場的基本概念：一、磁場的基本概念：磁場磁

2、場是一種能量的儲存方式?？捎靡淮卮帕€表示。是一種能量的儲存方式?？捎靡淮卮帕€表示。磁通量磁通量（flux）：是：是 磁感應強度的通量，可用穿越磁感應強度的通量，可用穿越磁場中某一面積的磁力線根數(shù)來表示。磁場中某一面積的磁力線根數(shù)來表示。磁感應強度磁感應強度（magnetic induction strength ）、磁通密、磁通密度度（flux density）：）：反映了磁力線分布的疏密程度，其反映了磁力線分布的疏密程度，其方向與各點的切線方向一致，是單位面積的磁通量。方向與各點的切線方向一致，是單位面積的磁通量。 AdSBBBHB idlHl 磁導率磁導率(magnetic condu

3、ctivity)：是表征磁場中介質(zhì)：是表征磁場中介質(zhì)磁性質(zhì)的物理量，也就是衡量磁介質(zhì)導磁能力的物理磁性質(zhì)的物理量，也就是衡量磁介質(zhì)導磁能力的物理量。其變化就是所謂的磁化曲線。量。其變化就是所謂的磁化曲線。非鐵磁物質(zhì)非鐵磁物質(zhì)為為直線直線，鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)為一條為一條曲線。曲線。磁場強度磁場強度（magnetic field strength）：磁場中沿任意：磁場中沿任意閉合路徑的線積分只與產(chǎn)生磁場的宏觀傳導電流有關(guān)的閉合路徑的線積分只與產(chǎn)生磁場的宏觀傳導電流有關(guān)的量，與場中的介質(zhì)無關(guān)。量，與場中的介質(zhì)無關(guān)。BH HBH二、磁路二、磁路（ magnetic circuit）的基本概念：的基本概念

4、： 利用鐵磁物質(zhì)組成一定結(jié)構(gòu)，造成磁通集中的路徑，利用鐵磁物質(zhì)組成一定結(jié)構(gòu)，造成磁通集中的路徑，這種結(jié)構(gòu)的總體稱為這種結(jié)構(gòu)的總體稱為磁路磁路.磁路磁路具有以下具有以下特點特點：認為磁通全部（或主要）集中在磁路里，磁路路徑認為磁通全部（或主要）集中在磁路里，磁路路徑就是磁力線的軌跡。就是磁力線的軌跡。磁路常可分為幾段，使磁路常可分為幾段，使每段具有相同的截面積和相每段具有相同的截面積和相同的磁介質(zhì)。在各磁路段中磁場強度處處相同同的磁介質(zhì)。在各磁路段中磁場強度處處相同，方向，方向與磁路路徑一致。與磁路路徑一致。在磁路的任一個截面上，磁通都是均勻分布的。在磁路的任一個截面上，磁通都是均勻分布的。磁路

5、問題實質(zhì)上是局磁路問題實質(zhì)上是局限在一定范圍內(nèi)的磁限在一定范圍內(nèi)的磁場問題場問題。三、磁路分析中的基本物理量三、磁路分析中的基本物理量。的的含含義義已已知知，磁磁場場強強度度，磁磁通通密密度度其其中中磁磁通通場場物物理理量量基基本本相相同同。磁磁路路分分析析中中物物理理量量與與磁磁磁通勢磁通勢（magnetomotive force）：圍繞磁路某一線：圍繞磁路某一線圈的電流與匝數(shù)的乘積，也稱為的磁動勢，磁通勢方圈的電流與匝數(shù)的乘積，也稱為的磁動勢，磁通勢方向由右手螺旋法則確定，單位安匝。向由右手螺旋法則確定，單位安匝。NiFm Ni磁壓降磁壓降(magnetic potential diffe

6、rence)：某一磁路段：某一磁路段中，磁場強度與磁路段長度的乘積，磁壓降也乘磁壓中，磁場強度與磁路段長度的乘積，磁壓降也乘磁壓或磁位差，其方向與磁場方向一致，單位安（或磁位差，其方向與磁場方向一致，單位安（A）。）。HlUm 四、磁路分析中的基本定律四、磁路分析中的基本定律 對于磁路中的任一包圍面，在任意時刻穿過該包圍對于磁路中的任一包圍面，在任意時刻穿過該包圍面的各分支磁路面的各分支磁路 (支路支路)的磁通量的代數(shù)和為零，也稱的磁通量的代數(shù)和為零，也稱為磁通連續(xù)性定理。為磁通連續(xù)性定理。i 00321 如如圖圖：123支路：磁路中通過同一磁通的分支。支路：磁路中通過同一磁通的分支。磁路的基

7、爾霍夫第一定律：磁路的基爾霍夫第一定律：磁路的磁路的基爾霍夫第二定律：基爾霍夫第二定律： 對于磁路中任一閉合路徑，在任意時間沿該閉合路對于磁路中任一閉合路徑，在任意時間沿該閉合路徑的各徑的各磁路段磁路段的磁壓降的代數(shù)和等于圍繞此閉合路徑的的磁壓降的代數(shù)和等于圍繞此閉合路徑的所有磁通勢的代數(shù)和，也稱為安培環(huán)路定律。所有磁通勢的代數(shù)和，也稱為安培環(huán)路定律。1N1i2i2N1l2l NiHl221124iNiNlHlHlHlH132211 如圖：如圖：1H2H3H4H 各磁路段截面相同，磁通相同，所以磁密相同，各磁路段截面相同，磁通相同，所以磁密相同，又因為磁介質(zhì)相同，因此磁場強度相同。又因為磁介質(zhì)

8、相同，因此磁場強度相同。 mmFU磁路的歐姆定律：磁路的歐姆定律：Ni設均勻磁路的平均長度設均勻磁路的平均長度l，截面積，截面積 S，則據(jù)磁路，則據(jù)磁路KVL得：得：NiHl SBBH , mmRFSlNi 磁路的歐姆定律：磁路的歐姆定律：SlRm 磁阻磁阻（reluctance）lSRm 1磁導磁導（permeance）對于非鐵磁物質(zhì)磁阻為常數(shù)，對于鐵磁物質(zhì)磁阻不是對于非鐵磁物質(zhì)磁阻為常數(shù)，對于鐵磁物質(zhì)磁阻不是常數(shù)，因此一般情況下不能用磁路的歐姆定律計算。常數(shù)，因此一般情況下不能用磁路的歐姆定律計算。第二節(jié)第二節(jié) 恒定磁通磁路的計算恒定磁通磁路的計算 激磁線圈的電流為直流或加在激磁線圈兩端的

9、電激磁線圈的電流為直流或加在激磁線圈兩端的電壓為直流電壓，則磁路中的磁通、磁通勢是恒定的。壓為直流電壓，則磁路中的磁通、磁通勢是恒定的。（1）鐵心的磁特性取其平均磁化曲線。）鐵心的磁特性取其平均磁化曲線。（2）磁路長度一般取其平均長度（中線長度）磁路長度一般取其平均長度（中線長度）（3）為了減小因磁通變化在鐵心中感應的渦流，鐵心）為了減小因磁通變化在鐵心中感應的渦流，鐵心常用薄鋼片疊成。常用薄鋼片疊成。9 9) )數(shù)數(shù)或或疊疊裝裝系系數(shù)數(shù)一一般般0 0. .視視在在面面積積( (k k為為填填充充系系k k有有效效面面積積 （4）在空氣隙中，磁通會向外擴張，引起邊緣效應：）在空氣隙中，磁通會向

10、外擴張，引起邊緣效應：)()(0截截面面為為矩矩形形 baabS )(20截截面面為為圓圓形形 rrS 磁路計算中假設條件：磁路計算中假設條件：1、無分支磁路的磁路的計算、無分支磁路的磁路的計算NI 磁路的材料、尺磁路的材料、尺寸已定。且只有一個寸已定。且只有一個回路，則各處的磁通回路，則各處的磁通相同。相同。（1）正面問題的計算）正面問題的計算IFUUlHHBSUlHHBSUlHHBSmmmnnnnnnmm 222222111111INI1l2l m m5 52 21 1F Fe e所所需需磁磁通通勢勢W Wb b，求求1 10 09 91 1c cm m，欲欲使使磁磁路路磁磁通通方方形形2

11、 2m mm m，鐵鐵心心截截面面為為正正3 3c cm m，空空氣氣隙隙6 6c cm m，0 0. .9 94 4，D D2 21 1硅硅鋼鋼片片制制成成。圖圖示示磁磁路路，鐵鐵心心部部分分為為Fballk 解：解：（1）按磁路的截面和材質(zhì)）按磁路的截面和材質(zhì)將磁路分為兩段：鐵心部分和空將磁路分為兩段：鐵心部分和空氣隙，分別求各磁路段的平均長氣隙，分別求各磁路段的平均長度和截面積：度和截面積：ml301042 空氣隙的長度：空氣隙的長度：2401044. 1)(mbaS ）（空空氣氣隙隙的的截截面面積積：mlll221109 鐵鐵心心的的長長度度：241094.0mabkSFe 鐵鐵心心的

12、的截截面面積積：例例mBH/10974. 4104625. 057000 mAHD/48021 磁化曲線：磁化曲線：查查（4）據(jù)磁路的）據(jù)磁路的基爾霍夫第二定律計算磁通勢基爾霍夫第二定律計算磁通勢 8 .203210948010410974. 423500HllHUFmm（3）求各段磁路的磁場強度：）求各段磁路的磁場強度： 9574. 01094. 010945SB（2）求各段磁路的磁感應強度：）求各段磁路的磁感應強度： 625. 01044. 11094500SBNI1l2l 2、有分支磁路的計算、有分支磁路的計算1）對稱有分支磁路：取一半計算。）對稱有分支磁路：取一半計算。Icm15cm1

13、0問問需需多多大大的的磁磁通通勢勢. .的的磁磁通通, ,W Wb b1 10 0如如在在其其中中產(chǎn)產(chǎn)生生1 1. .8 8中中間間柱柱截截面面為為側(cè)側(cè)柱柱兩兩倍倍1 1c cm m, ,b b面面為為方方形形，a a對對稱稱鑄鑄鋼鋼磁磁路路，鐵鐵心心截截4 4 解：解：取一半磁路，截面積相同取一半磁路，截面積相同2410 mbaS 磁路的平均長度磁路的平均長度mcml31. 0312)110(2)15 . 7( 鐵心中的磁密：鐵心中的磁密： 9 . 010109 . 02/44SBmAH/800 查鑄鋼磁化曲線得：查鑄鋼磁化曲線得：A24831. 0800 HlFm所需磁通勢：所需磁通勢：2

14、）不對稱有分支磁路的計算）不對稱有分支磁路的計算I120abcde例：圖示磁路的結(jié)構(gòu)及尺寸已知，如要在氣隙中產(chǎn)生例：圖示磁路的結(jié)構(gòu)及尺寸已知，如要在氣隙中產(chǎn)生一定的磁通，線圈匝數(shù)已知，求其通入的電流一定的磁通，線圈匝數(shù)已知，求其通入的電流解：解：一一磁磁路路段段同同一一截截面面，同同一一材材質(zhì)質(zhì)為為為為一一支支路路, ,bac)1為為一一磁磁路路段段, ,為為一一支支路路, ,bc)2磁磁路路段段分分為為鐵鐵心心段段和和空空氣氣隙隙兩兩為為一一支支路路, ,bedc)3I320abcdebedcbabca,:整整個個磁磁路路包包含含兩兩個個回回路路磁磁壓壓降降：可可求求支支路路已已知知bedc

15、01、0000000mUlHHSB 氣氣隙隙磁磁壓壓降降：11111101mUcdbeHHSBcdbe ）（的的磁磁壓壓降降和和鐵鐵心心二二定定律律中中據(jù)據(jù)磁磁路路的的基基爾爾霍霍夫夫第第回回路路bedcb、21021020mmmmmmUUUUUU 2222102102SBBbcUUHUUbcHmmmm 霍霍夫夫第第一一定定律律、對對節(jié)節(jié)點點據(jù)據(jù)磁磁路路的的基基爾爾3333333023)(mUacabHHSB 二二定定律律中中據(jù)據(jù)磁磁路路的的基基爾爾霍霍夫夫第第回回路路abca、4NUUIUUFmmmmm2323 反面問題的計算反面問題的計算NI1l2l 321321321000BBBHHHU

16、UUFBHFImmmmm 修修正正（2）反面問題的計算：）反面問題的計算：I 試探法：先忽略鐵磁物質(zhì)的磁阻，計算空氣隙的試探法：先忽略鐵磁物質(zhì)的磁阻，計算空氣隙的磁通，以此為第一次試探值，按正面問題計算磁通磁通，以此為第一次試探值，按正面問題計算磁通勢。然后與給定磁通勢比較，據(jù)比較結(jié)果修正第一勢。然后與給定磁通勢比較，據(jù)比較結(jié)果修正第一次試探值，再計算磁通勢，再比較，直至算得的磁次試探值，再計算磁通勢，再比較，直至算得的磁通勢與給定磁通勢相近（通勢與給定磁通勢相近（5以內(nèi)）。以內(nèi)）。圖解法：磁路看作鐵心段與氣隙段的串聯(lián)磁路，其圖圖解法：磁路看作鐵心段與氣隙段的串聯(lián)磁路，其圖解法與非線性電阻電路

17、的圖解法相似。解法與非線性電阻電路的圖解法相似。）。（相相加加，得得整整個個鐵鐵心心段段的的不不變變，曲曲線線，保保持持）（得得到到磁磁路路各各鐵鐵心心段段的的由由UUUHlUBSHBmmmm)()(1）畫出鐵心段的磁壓、磁通曲線：）畫出鐵心段的磁壓、磁通曲線：2）畫出空氣隙的磁壓、磁通曲線：）畫出空氣隙的磁壓、磁通曲線：)(000000直直線線 mmRSBHU 00mmmmmmUFUUUF 也也為為直直線線。0mmUF 3）交點為所求磁通。）交點為所求磁通。例例2：無分支磁路的反面問題計算：無分支磁路的反面問題計算NI1l2l求求磁磁路路中中的的磁磁通通, ,，線線圈圈的的電電流流已已知知線

18、線圈圈的的匝匝數(shù)數(shù), ,上上例例中中若若氣氣隙隙長長度度變變?yōu)闉锳.INmm.350100020 解：解：試探法求解試探法求解1）第一次試探：）第一次試探：2401004. 1)(mbaS HSlRm/11006. 360000 WbRNIRFmmm4600110144. 11006. 335. 01000 例：無分支磁路的反面問題計算例：無分支磁路的反面問題計算按正面問題驗算磁通勢：按正面問題驗算磁通勢：,35001AUm : :空氣隙磁壓降空氣隙磁壓降 217. 11SB: :鐵心磁密鐵心磁密,/90021mAHD 磁化曲線：磁化曲線：查查,43181350101 mmmUUF,81109

19、90021 HlUm%14.23,111 mmmmmFFFFF與給定值誤差與給定值誤差偏大,偏大,2）第二次試探：）第二次試探：%22. 02202020101 mmmmUUU%U即即小小取為比取為比減小氣隙磁壓降,減小氣隙磁壓降, 89.286)22. 01(12momoUU即?。杭慈。篵RUmmW109375. 01006. 389.286460022 按正面問題驗算磁通勢：按正面問題驗算磁通勢：,A89.28602 mU: :空氣隙磁壓降空氣隙磁壓降 9974. 02SB: :鐵心磁密鐵心磁密,/A54021mHD 磁化曲線：磁化曲線：查查例例,6 .4810954022 HlUm,49

20、.3356 .4889.2862022 mmmUUF%14. 4,121 mmmmmFFFFF與給定值誤差與給定值誤差偏小,偏小,3)第三次試探：第三次試探： 4 .300%)14. 41(23momoUU取：?。篧bRUmm460033109817. 01006. 34 .300 驗算結(jié)果驗算結(jié)果:%1,5 .3533與給定值誤差為與給定值誤差為 mFbW109817. 04 為為認認為為計計算算結(jié)結(jié)果果可編程迭代計算?？删幊痰嬎?。, ,值取為值取為將上述計算過程中修正將上述計算過程中修正001FUmkkmk 圖解法求解圖解法求解）（B）（mAH/0磁化曲線21D）（bW104 )(AU

21、m3500mmRF14. 1531)( mU（2）對稱磁路反面問題的計算：）對稱磁路反面問題的計算：例：對稱磁路若已知磁通勢為例：對稱磁路若已知磁通勢為310A，求中間柱的磁通，求中間柱的磁通Icm15cm10解：取對稱磁路的一半解：取對稱磁路的一半mlFHFHlmmA/100031. 0310 TB05. 1 查查鑄鑄鋼鋼磁磁化化曲曲線線得得：bSBW101 . 224 中中間間柱柱的的磁磁通通為為：12bW1005. 121421 邊邊柱柱的的磁磁通通為為：（3）對稱磁路反面問題的計算（已知磁通勢求各支路磁通）：）對稱磁路反面問題的計算（已知磁通勢求各支路磁通）：1）試探法：同前）試探法：

22、同前2）圖解法：）圖解法：。、心段串聯(lián)）心段串聯(lián)）關(guān)系曲線（空氣隙與鐵關(guān)系曲線（空氣隙與鐵所在支路磁通、磁壓所在支路磁通、磁壓作出作出1 11I320abcde1)(HlUm)(BS0關(guān)關(guān)系系曲曲線線。所所在在支支路路磁磁通通、磁磁壓壓2 2、作作出出2 2)(1mbedcU)(2mbcU相相加加。即即橫橫坐坐標標不不變變，縱縱坐坐標標關(guān)關(guān)系系曲曲線線磁磁壓壓所所在在支支路路并并聯(lián)聯(lián)的的磁磁通通、作作出出由由)(Umbc3211233，、 )(3mbcU)()()()(43333 mcabmmbcmmbcmcabUFUFUU得得由由、曲曲線線就就是是)(33mbcmbcUU（ )(3Umbc曲

23、曲線線作作出出)(3 mcabmUF)(3UFmcabm mbcU3PQ2R1123335RQP)(UF)(Umcabmmbc，縱縱坐坐標標為為的的、坐坐標標與與其其它它曲曲線線的的交交點點，其其縱縱的的橫橫坐坐標標為為所所求求的的的的交交點點與與曲曲線線曲曲線線 、第三節(jié)第三節(jié) 交流磁路和帶鐵心線圈電路交流磁路和帶鐵心線圈電路Ni一、交流磁路：一、交流磁路：是指線圈中是指線圈中的電流或磁路中磁通是按正的電流或磁路中磁通是按正弦規(guī)律變化的磁路。弦規(guī)律變化的磁路。交流磁路的特點交流磁路的特點：（1）與直流磁路不同，交流磁路的鐵心始終處于反復）與直流磁路不同，交流磁路的鐵心始終處于反復磁化之中；磁

24、滯回線的飽和性和不可逆性導致線圈電流磁化之中；磁滯回線的飽和性和不可逆性導致線圈電流和磁通不能同時為正弦波。和磁通不能同時為正弦波。（2）交流磁路除受磁路的基爾霍夫兩定律的約束外，）交流磁路除受磁路的基爾霍夫兩定律的約束外，還要受電磁感應定律的約束。變化的磁通要產(chǎn)生感應電還要受電磁感應定律的約束。變化的磁通要產(chǎn)生感應電動勢，對電路的電壓、電流有影響。動勢，對電路的電壓、電流有影響。（3）交流磁路的線圈電流和磁通不能同時為正弦波。）交流磁路的線圈電流和磁通不能同時為正弦波。其分析方法既不能用線性方法也不能用相量法。其分析方法既不能用線性方法也不能用相量法。二：帶鐵心線圈電路：二：帶鐵心線圈電路：

25、在在直流激勵下，穩(wěn)態(tài)時直流激勵下，穩(wěn)態(tài)時磁通磁通是恒定的，不產(chǎn)生感應電動勢，對電路的電壓、電是恒定的，不產(chǎn)生感應電動勢，對電路的電壓、電流沒有影響，故流沒有影響，故其電路和磁路的分析可以分開其電路和磁路的分析可以分開（過（過渡過程則涉及磁通變化對電路的影響）；在渡過程則涉及磁通變化對電路的影響）；在正弦激正弦激勵下，對其電路的分析與磁路分析不可分開勵下，對其電路的分析與磁路分析不可分開。 以以電流、磁路的基本約束關(guān)系以及反映磁與電電流、磁路的基本約束關(guān)系以及反映磁與電聯(lián)系的電磁感應定律為出發(fā)點聯(lián)系的電磁感應定律為出發(fā)點對帶鐵心線圈的電路對帶鐵心線圈的電路進行分析：進行分析：（1）磁飽和對電路及

26、磁通波形的影響：）磁飽和對電路及磁通波形的影響：Niue如圖帶鐵心線圈的電路，其磁路一無分如圖帶鐵心線圈的電路，其磁路一無分支均勻磁路，先忽略漏磁及線圈中的電支均勻磁路，先忽略漏磁及線圈中的電阻損耗，也忽略磁滯與渦流。則有：阻損耗，也忽略磁滯與渦流。則有：)(NlHiBSHB）（為平均磁化曲線為平均磁化曲線i設線圈外加電壓為正弦波：設線圈外加電壓為正弦波：)2sin(cos tUtUummtUdtdNeum cos CtNUdttuNtm sin)(1)(ttNUtmm sinsin)( 不不計計磁磁路路中中直直流流分分量量：。的的波波形形為為對對稱稱尖尖頂頂波波關(guān)關(guān)系系繪繪出出由由磁磁通通曲

27、曲線線通通過過i(t)i)(utt)(ti)(tu)(t結(jié)論：結(jié)論： 線圈外施電壓為正弦時，磁通也為正弦，相位滯后線圈線圈外施電壓為正弦時，磁通也為正弦，相位滯后線圈電壓電壓90，磁通的大小取決于線圈電壓、頻率、和匝數(shù)，由于，磁通的大小取決于線圈電壓、頻率、和匝數(shù)，由于磁路的飽和，磁路的飽和，線圈電流發(fā)生嚴重的畸變線圈電流發(fā)生嚴重的畸變設線圈電流為正弦波：設線圈電流為正弦波：i)(utt)(ti)(t)(tu對對稱稱平平頂頂波波。磁磁通通曲曲線線關(guān)關(guān)系系繪繪出出由由電電流流波波形形通通過過(t)i為為對對稱稱尖尖頂頂波波。的的波波形形得得到到由由u(t)dtdNu 結(jié)論結(jié)論:線圈中通過電流為正

28、弦時，由于磁路的飽和線圈中通過電流為正弦時，由于磁路的飽和,磁通為平頂波磁通為平頂波，且且同時最大同時最大,同時過零（同相）同時過零（同相）。電壓波形。電壓波形發(fā)生嚴重的畸變發(fā)生嚴重的畸變,磁通磁通為零時最大為零時最大,磁通最大時為零磁通最大時為零.與磁通同時最大與磁通同時最大,同時過零（同相）同時過零（同相）。（2）磁滯對電路及磁通波形的影響：）磁滯對電路及磁通波形的影響： 考慮磁路的磁滯現(xiàn)象時考慮磁路的磁滯現(xiàn)象時,BH之間的關(guān)系用磁化曲線來描述之間的關(guān)系用磁化曲線來描述,仍忽略漏磁及線圈中的電阻損耗，忽略渦流仍忽略漏磁及線圈中的電阻損耗，忽略渦流:設線圈外加電壓為正弦波：設線圈外加電壓為正

29、弦波：i)(utt)(tu)(t)(ti（磁磁滯滯角角）線線滯滯后后電電流流一一個個角角度度磁磁通通曲曲縱縱軸軸也也不不對對稱稱于于原原點點。對對稱稱于于發(fā)發(fā)生生更更大大的的畸畸變變，既既不不電電流流而而通通過過磁磁滯滯回回線線繪繪出出的的弦弦波波，如如前前分分析析，磁磁通通仍仍為為正正i(t)設線圈電流為正弦波：繪制的磁通波形設線圈電流為正弦波：繪制的磁通波形為圓鈍形為圓鈍形,電壓波形為尖削形電壓波形為尖削形,畸變顯著畸變顯著. 鐵心中由于交變磁化而產(chǎn)生的功率損耗，稱為鐵損（鐵心中由于交變磁化而產(chǎn)生的功率損耗，稱為鐵損（iron loss）PFe,鐵損由鐵心中渦流和磁滯產(chǎn)生。鐵損由鐵心中渦流

30、和磁滯產(chǎn)生。渦流損耗（渦流損耗（eddy current liss）:交變磁通在鐵心中產(chǎn)生感應電交變磁通在鐵心中產(chǎn)生感應電流，此電流垂直磁通呈旋渦狀流動，稱為渦流流，此電流垂直磁通呈旋渦狀流動，稱為渦流. 一方面改變磁通一方面改變磁通的分布產(chǎn)生磁效應，一方面產(chǎn)生熱效應形成功率，即渦流損耗的分布產(chǎn)生磁效應，一方面產(chǎn)生熱效應形成功率，即渦流損耗Pe, ,渦流損耗與電源頻率的平方及磁通的幅值平方成正比渦流損耗與電源頻率的平方及磁通的幅值平方成正比。(3)鐵心中功率損耗鐵心中功率損耗:VBfPmee22 數(shù)數(shù)。電電導導率率與與疊疊片片厚厚度度的的系系是是決決定定于于鐵鐵心心材材料料的的e磁滯損耗（磁滯

31、損耗（hysteresis loss）三：帶鐵心線圈電路的模型：三：帶鐵心線圈電路的模型： 鐵心在交變磁化下，內(nèi)部磁躊不斷改變排列方向和發(fā)生疇壁鐵心在交變磁化下，內(nèi)部磁躊不斷改變排列方向和發(fā)生疇壁位移造成能量的損耗形成磁滯損耗。單位體積的鐵磁物質(zhì)反復位移造成能量的損耗形成磁滯損耗。單位體積的鐵磁物質(zhì)反復磁化一周的磁滯損耗等于磁滯回線包圍的面積乘以縱橫坐標的磁化一周的磁滯損耗等于磁滯回線包圍的面積乘以縱橫坐標的比例尺。比例尺。VfBPnmhh 。宜宜取取時時當當, ,宜宜取取時時當當選選用用單單位位有有關(guān)關(guān)的的系系數(shù)數(shù)，是是與與鐵鐵心心材材料料的的性性質(zhì)質(zhì)和和611611.nTB.nTBmmh

32、實際運行的電機和變壓器，磁滯損耗往往是渦流損耗的兩三實際運行的電機和變壓器，磁滯損耗往往是渦流損耗的兩三倍，要使磁滯損耗小電磁設備的鐵心普遍采用軟磁材料。倍，要使磁滯損耗小電磁設備的鐵心普遍采用軟磁材料。VfBVBfPPPnmhmeheFe 22 縱上分析：帶鐵心線圈電路的電流、電壓和磁通的波形有縱上分析：帶鐵心線圈電路的電流、電壓和磁通的波形有畸變不是嚴格的正弦波，為了運用相量法的分析手段，工程上畸變不是嚴格的正弦波，為了運用相量法的分析手段，工程上常用常用等值正弦波等值正弦波來代替非正弦波，等值正弦波的條件：來代替非正弦波，等值正弦波的條件：（1）等值正弦波與它所代替的非正弦波有相同的頻率。）等值正弦波與它所代替的非正弦波有相同的頻率。（2）等值正弦波與它所代替的非正弦波有相同的有效值。）等值正弦波與它所代替的非正弦波有相同的有效值。（3）用等值正弦波代替后，各部分的功率與代替前相同。）