電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路課件

0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.5與磁路相關(guān)的基本物理定律0.6鐵磁材料及其特性第二講電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.7磁路分析0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.5與磁路相關(guān)的基本物理定1§0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.4.1電機(jī)中能量轉(zhuǎn)換的兩個(gè)實(shí)例

心式變壓器

殼式變壓器☆變壓器§0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.4.1電機(jī)中能量轉(zhuǎn)換的2心式變壓器平面示意圖殼式變壓器平面示意圖心式變壓器平面示意圖殼式變壓器平面示意圖3同步發(fā)電機(jī)工作原理☆發(fā)電機(jī)同步電機(jī)機(jī)械能到電能轉(zhuǎn)換過程同步發(fā)電機(jī)工作原理☆發(fā)電機(jī)同步電機(jī)機(jī)械能到電能轉(zhuǎn)換過程4機(jī)械端口轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心電端口ABCSN定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組機(jī)械端口轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心電端口ABCS50.4.2能量轉(zhuǎn)換裝置中的磁場與磁路一個(gè)重要物理量是磁場的磁通（flux）。而磁通所通過的路徑就是磁路(magneticcircuit)。從圖可以看出，變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的磁路主要由鐵磁材料構(gòu)成，相應(yīng)的磁路稱為鐵心磁路。

單相變壓器0.4.2能量轉(zhuǎn)換裝置中的磁場與磁路一個(gè)重要物理量是磁場6i1輸入電能電能磁場輸出電能i2電能變壓器實(shí)現(xiàn)能量傳遞條件：兩個(gè)線圈被磁場耦合起來。i1輸入電能電能磁輸出電能i2電能變壓器實(shí)現(xiàn)能量傳遞條件：兩7磁場機(jī)械能電能在發(fā)電機(jī)中，機(jī)械能之所以會(huì)轉(zhuǎn)換為電能，一個(gè)重要條件也是因?yàn)槠渲写嬖谝粋€(gè)耦合磁場。旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場機(jī)械能電能在發(fā)電機(jī)中，機(jī)械能之所以會(huì)轉(zhuǎn)換為電能，一個(gè)重要8電機(jī)變壓器磁場最重要的一個(gè)物理量是磁通。磁通所通過的路徑就是磁路。磁路主要由鐵磁材料構(gòu)成，稱為鐵心磁路。0.4.3變壓器與發(fā)電機(jī)磁路的形成（動(dòng)畫）發(fā)電機(jī)磁極單獨(dú)存在時(shí)磁路發(fā)電機(jī)磁極與定子鐵心構(gòu)成的磁路有線圈有鐵心時(shí)磁路有線圈沒有鐵心時(shí)磁路電機(jī)變壓器磁場最重要的一個(gè)物理量是磁通。0.4.3變壓器與發(fā)92）磁通密度也叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。單位特斯拉（T）。1）磁通可以直觀地理解為磁路中所包含地磁力線條數(shù)。單位韋伯（Wb）§0.5與電機(jī)磁路相關(guān)的基本物理定律0.5.1與磁路相關(guān)的幾個(gè)重要物理量2）磁通密度1）磁通§0.5與電機(jī)磁路相關(guān)的基本物理定律103）磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率表示物質(zhì)導(dǎo)磁能力的大小。真空磁導(dǎo)率為，H/m?？諝?、塑料等非金屬以及銅、鋁等大部分金屬的磁導(dǎo)率都近似等于。稱為非鐵磁物質(zhì)。還有一部分材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)高于真空的磁導(dǎo)率，這類材料稱為鐵磁物質(zhì)，比如，鐵、鎳、鈷及其合金等。3）磁導(dǎo)率11而磁通密度則分別為

因?yàn)槭堑臄?shù)千倍，所以鐵環(huán)中的磁密與磁通是塑料環(huán)中的數(shù)千倍。下圖中，以長直導(dǎo)線中心為圓心，在半徑為r的圓周上有一個(gè)塑料環(huán)和一個(gè)鐵環(huán)，顯然其中磁場強(qiáng)度均為，4）磁場強(qiáng)度，單位為A/m。它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系在一般的情況下可表示為。需要注意的是，磁場強(qiáng)度本身并不代表磁場強(qiáng)弱。只有它與磁導(dǎo)率之積才能反映磁場的強(qiáng)弱。而磁通密度則分別為下圖中，以長直導(dǎo)線中心為圓心，在半徑為r的12能量轉(zhuǎn)換需要磁場----磁場由電流產(chǎn)生磁場強(qiáng)弱與產(chǎn)生該磁場的電流是什么關(guān)系?由全電流定律來描述H-i之間關(guān)系0.5.2全電流定律（安培環(huán)路定律）能量轉(zhuǎn)換需要磁場0.5.2全電流定律（安培環(huán)路定律）13安培環(huán)路定律：沿空間任意一條閉合回路，磁場強(qiáng)度的線積分等于該閉合回路所包圍的電流的代數(shù)和。注：若與符合右手螺旋關(guān)系，取正號(hào)，否則取負(fù)。其中大拇指所指為的方向，四指為

方向。1）全電流定律一般形式安培環(huán)路定律：沿空間任意一條閉合回路，磁場強(qiáng)度14螺管線圈線圈:作用在磁路上的安匝數(shù)稱為磁路磁動(dòng)勢，用表示，單位A。2)電機(jī)分析中常用的簡化形式的全電流定律下圖為均勻密繞螺管線圈，有螺管線圈線圈:作用在磁路上的安匝數(shù)稱為磁路磁動(dòng)勢，用15

對(duì)于下圖的情況，在一般情況下，也可以近似地認(rèn)為屬于均勻磁路，所以也可得下式。單線圈鐵心磁路

對(duì)于下圖的情況，在一般情況下，也可以近似地認(rèn)為屬于均勻磁路16

帶氣隙的鐵心磁路

若磁回路中存在氣隙（分段均勻磁路）。當(dāng)氣隙長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩側(cè)的鐵心截面的邊長時(shí)，認(rèn)為鐵心和氣隙中為均勻磁場，則

式中，

和分別為鐵心和氣隙上的磁壓降，可見，作用在磁路上的總磁勢等于該磁路各段磁壓降之和。討論1磁路包含氣隙時(shí)的全電流定律帶氣隙的鐵心磁路若磁回路中存在氣隙（分段均勻磁路）。17對(duì)于下圖所示鐵心上繞有匝數(shù)分別為與兩個(gè)繞組，分別通入電流與

的情況，作用于磁路上的總磁動(dòng)勢則為兩個(gè)線圈安匝數(shù)的代數(shù)和，于是多線圈鐵心磁路討論2磁路包含兩個(gè)線圈時(shí)的全電流定律對(duì)于下圖所示鐵心上繞有匝數(shù)分別為與兩個(gè)繞組，多線圈鐵18描述磁動(dòng)勢與磁通之間關(guān)系的磁路歐姆定律，即，作用于磁路上的磁動(dòng)勢等于磁阻乘以磁通。

由于

B=μH

1）均勻磁路的歐姆定律0.5.3磁路的歐姆定律與電感得描述磁動(dòng)勢與磁通之間關(guān)系的磁路歐姆定律，即，由于B=19:磁路的磁阻，A/Wb

:磁路的磁導(dǎo)，Wb/A思考：從磁路歐姆定律出發(fā)，磁路中磁通的大小受哪些因數(shù)的影響？

:磁路的磁阻，A/Wb:磁路的磁導(dǎo)，Wb/A思考：從20其中:鐵心部分對(duì)應(yīng)的磁阻:氣隙部分對(duì)應(yīng)的磁阻

2）分段均勻磁路的歐姆定律:鐵心中消耗的磁動(dòng)勢:氣隙中消耗的磁動(dòng)勢其中2）分段均勻磁路的歐姆定律:鐵心中消耗的磁動(dòng)勢:氣隙21思考：假設(shè)鐵心長度

與氣隙長度比為1000/1；鐵心磁導(dǎo)率與氣隙磁導(dǎo)率比為6000/1,那么線圈電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢在鐵心中與氣隙中消耗的磁動(dòng)勢是什么比值關(guān)系？思考：22兩邊同乘以線圈的匝數(shù)，則等式左邊得到的是線圈的磁鏈：3)線圈的電感由于：所以得到電感與線圈匝數(shù)和磁路磁導(dǎo)的關(guān)系可見，電感與線圈匝數(shù)的平方成正比，與磁場介質(zhì)的磁導(dǎo)成正比。對(duì)于：兩邊同乘以線圈的匝數(shù)，則等式左邊得到的是線圈3)線圈的電23

隨著鐵心磁路飽和的增加，鐵心磁導(dǎo)率減小，相應(yīng)的磁導(dǎo)、電抗也要減小。

電抗隨著頻率、匝數(shù)、磁阻的變化而變化。

4)交流線圈的電抗隨著鐵心磁路飽和的增加，鐵心磁導(dǎo)率減小，相應(yīng)的240.5.4電磁感應(yīng)定律1)電磁感應(yīng)定律線圈感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通的正方向之間符合右手螺旋關(guān)系。電磁感應(yīng)定律可表示為：電感為常數(shù)，對(duì)于只有一個(gè)線圈的情況，得到我們所熟悉的公式

感應(yīng)電勢的正方向0.5.4電磁感應(yīng)定律1)電磁感應(yīng)定律線圈感應(yīng)電動(dòng)勢與252)關(guān)于公式

如上圖所示，利用右手定則，可得到注意點(diǎn)：a.該式要求導(dǎo)體及其運(yùn)動(dòng)方向均與磁密方向垂直，而且在導(dǎo)體長度上各點(diǎn)處的磁密相等。b.該公式經(jīng)常用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的求解，但在運(yùn)用時(shí)，也要注意（a）中的適用條件。

2)關(guān)于公式如上圖所示，利用右手定則，可注意點(diǎn)：260.5.5電機(jī)分析中常用其它物理定律1)磁通連續(xù)性定理磁通連續(xù)性原理示意圖0.5.5電機(jī)分析中常用其它物理定律1)磁通連續(xù)性定理磁通272)電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力，若導(dǎo)體中電流為

，導(dǎo)體長度為

，導(dǎo)體所在處的磁通密度為

，則電磁力為：當(dāng)電流

的方向與磁密

的方向垂直時(shí)電磁力大小可寫為：注：電磁力方向由左手定則決定2)電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力，若導(dǎo)體中28§0.6鐵磁材料及其特性鐵磁材料包括鐵、鎳、鈷以及它們的合金（其它材料稱之為非鐵磁材料）。將這些材料放入磁場后，材料內(nèi)的磁場會(huì)顯著增強(qiáng)。鐵磁材料在外磁場中呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，此想象稱為鐵磁材料的磁化。未磁化磁化后φ§0.6鐵磁材料及其特性鐵磁材料包括鐵、鎳、鈷以及它們的合290.6.1.鐵磁材料具有增磁作用（有很高導(dǎo)磁能力）上圖為同步電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈電流）產(chǎn)生的磁場很弱（磁力線稀少）且分布在無限廣闊的空間。

一旦轉(zhuǎn)子插入定子，定轉(zhuǎn)子磁路中的磁場大大增強(qiáng)，且磁通基本被約束在定子外圓以內(nèi)的范圍。思考：為什么？

0.6.1.鐵磁材料具有增磁作用（有很高導(dǎo)磁能力）30因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非鐵磁材料的磁導(dǎo)率（非鐵磁材料的磁導(dǎo)率一般都可近似認(rèn)為等于真空的磁導(dǎo)率，）。通常。那么，一定的線圈電流在鐵心磁路中激發(fā)的磁通比空氣磁路中磁通大得多。因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非鐵磁材料31結(jié)論：鐵心具有增磁功能。結(jié)論：鐵心具有增磁功能。320.6.2鐵磁材料具有磁飽和特性鐵磁材料的磁化曲線不是一條直線，會(huì)隨鐵磁材料內(nèi)磁密的變化而變化，當(dāng)磁密達(dá)到點(diǎn)后，鐵磁材料內(nèi)磁密呈現(xiàn)飽和想象，也就是說，此時(shí)磁場強(qiáng)度繼續(xù)增加，鐵磁材料的磁導(dǎo)率會(huì)迅速變小，磁密增加會(huì)越來越慢。0.6.2鐵磁材料具有磁飽和特性鐵磁材料的磁化曲線不33舉例：飽和對(duì)鐵磁材料磁化的影響舉例：飽和對(duì)鐵磁材料磁化的影響34DW450-50的實(shí)際磁化曲線H（A/m）B(T)代號(hào)說明：D-電工鋼片，W-冷軋無取向，即各個(gè)方向磁導(dǎo)率相等，450-50—在50Hz下鐵心損耗4.5W/kg,厚度為0.5mm。DW450-50的實(shí)際磁化曲線H（A/m）B(T)代號(hào)說350.6.3鐵磁材料具有磁滯特性鐵磁材料進(jìn)行周期性磁化所反映的：磁密變化落后于磁場強(qiáng)度變化，通常在電機(jī)內(nèi)也可理解為磁通落后于激磁電流的現(xiàn)象，稱為磁滯現(xiàn)象。0.6.3鐵磁材料具有磁滯特性鐵磁材料進(jìn)行周期性磁化所反映36不同最大磁場強(qiáng)度下磁滯回線及基本磁化曲線圖中黃色的曲線為該鐵磁材料的基本磁化曲線不同最大磁場強(qiáng)度下磁滯回線及基本磁化曲線圖中黃色的曲線為該鐵371）磁滯損耗鐵磁材料的磁滯效應(yīng)可引起鐵磁材料發(fā)熱，也就是說磁滯會(huì)引起磁滯損耗。鐵磁材料置于交變磁場中時(shí)，材料被交變磁場反復(fù)磁化，引起磁疇的周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦引起的損耗就是磁滯損耗。φ1）磁滯損耗鐵磁材料的磁滯效應(yīng)可引起鐵磁材料發(fā)熱，也38軟磁材料的磁滯回線硬磁材料的磁滯回線磁滯損耗與磁滯回線包圍的面積、磁通交變頻率

、鐵磁材料體積成正比。軟磁材料的磁滯回線硬磁材料的磁滯回線磁滯損耗與磁滯回線包圍的39鐵心內(nèi)的交變磁通將感應(yīng)電勢，進(jìn)而在鐵心內(nèi)引起環(huán)流。這些環(huán)流通作渦流狀流動(dòng)，稱為渦流。渦流引起的損耗，稱為渦流損耗。思考：如何盡量減小渦流損耗？2）渦流損耗鐵心內(nèi)的交變磁通將感應(yīng)電勢，進(jìn)而在鐵心內(nèi)引起環(huán)流。這些環(huán)流通40當(dāng)鐵心中磁通交變時(shí)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗與渦流損耗。這兩部分損耗總稱為鐵心損耗。鐵心損耗通常用下式計(jì)算：3）交流鐵心的損耗當(dāng)鐵心中磁通交變時(shí)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗與渦流損耗。這兩部分損411--鐵磁材料的磁化曲線2--空氣的磁化曲線3、4--帶氣隙的鐵心磁路的磁化曲線(δ3<δ4)討論：氣隙存在對(duì)鐵心磁路的影響均勻磁路曲線

曲線及1--鐵磁材料的磁化曲線討論：氣隙存在對(duì)鐵心磁路的影響均勻磁42電路磁路電流I[A]磁通：[Wb]電流密度J[A/m^2]磁通密度B[T=Wb/m^2]電動(dòng)勢E[V]磁動(dòng)勢F[A]電阻[]磁阻[1/H]電導(dǎo)[S]磁導(dǎo)[H]基爾霍夫第一定律磁路節(jié)點(diǎn)定律基爾霍夫第二定律全電流定律電路歐姆定律磁路歐姆定律

總結(jié)電路磁路電流I[A]磁通：[Wb]電流密430.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.5與磁路相關(guān)的基本物理定律0.6鐵磁材料及其特性第二講電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.7磁路分析0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.5與磁路相關(guān)的基本物理定44§0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.4.1電機(jī)中能量轉(zhuǎn)換的兩個(gè)實(shí)例

心式變壓器

殼式變壓器☆變壓器§0.4電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換與磁路0.4.1電機(jī)中能量轉(zhuǎn)換的45心式變壓器平面示意圖殼式變壓器平面示意圖心式變壓器平面示意圖殼式變壓器平面示意圖46同步發(fā)電機(jī)工作原理☆發(fā)電機(jī)同步電機(jī)機(jī)械能到電能轉(zhuǎn)換過程同步發(fā)電機(jī)工作原理☆發(fā)電機(jī)同步電機(jī)機(jī)械能到電能轉(zhuǎn)換過程47機(jī)械端口轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心電端口ABCSN定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組機(jī)械端口轉(zhuǎn)子定子繞組定子鐵心電端口ABCS480.4.2能量轉(zhuǎn)換裝置中的磁場與磁路一個(gè)重要物理量是磁場的磁通（flux）。而磁通所通過的路徑就是磁路(magneticcircuit)。從圖可以看出，變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的磁路主要由鐵磁材料構(gòu)成，相應(yīng)的磁路稱為鐵心磁路。

單相變壓器0.4.2能量轉(zhuǎn)換裝置中的磁場與磁路一個(gè)重要物理量是磁場49i1輸入電能電能磁場輸出電能i2電能變壓器實(shí)現(xiàn)能量傳遞條件：兩個(gè)線圈被磁場耦合起來。i1輸入電能電能磁輸出電能i2電能變壓器實(shí)現(xiàn)能量傳遞條件：兩50磁場機(jī)械能電能在發(fā)電機(jī)中，機(jī)械能之所以會(huì)轉(zhuǎn)換為電能，一個(gè)重要條件也是因?yàn)槠渲写嬖谝粋€(gè)耦合磁場。旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場機(jī)械能電能在發(fā)電機(jī)中，機(jī)械能之所以會(huì)轉(zhuǎn)換為電能，一個(gè)重要51電機(jī)變壓器磁場最重要的一個(gè)物理量是磁通。磁通所通過的路徑就是磁路。磁路主要由鐵磁材料構(gòu)成，稱為鐵心磁路。0.4.3變壓器與發(fā)電機(jī)磁路的形成（動(dòng)畫）發(fā)電機(jī)磁極單獨(dú)存在時(shí)磁路發(fā)電機(jī)磁極與定子鐵心構(gòu)成的磁路有線圈有鐵心時(shí)磁路有線圈沒有鐵心時(shí)磁路電機(jī)變壓器磁場最重要的一個(gè)物理量是磁通。0.4.3變壓器與發(fā)522）磁通密度也叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。單位特斯拉（T）。1）磁通可以直觀地理解為磁路中所包含地磁力線條數(shù)。單位韋伯（Wb）§0.5與電機(jī)磁路相關(guān)的基本物理定律0.5.1與磁路相關(guān)的幾個(gè)重要物理量2）磁通密度1）磁通§0.5與電機(jī)磁路相關(guān)的基本物理定律533）磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率表示物質(zhì)導(dǎo)磁能力的大小。真空磁導(dǎo)率為，H/m?？諝狻⑺芰系确墙饘僖约般~、鋁等大部分金屬的磁導(dǎo)率都近似等于。稱為非鐵磁物質(zhì)。還有一部分材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)高于真空的磁導(dǎo)率，這類材料稱為鐵磁物質(zhì)，比如，鐵、鎳、鈷及其合金等。3）磁導(dǎo)率54而磁通密度則分別為

因?yàn)槭堑臄?shù)千倍，所以鐵環(huán)中的磁密與磁通是塑料環(huán)中的數(shù)千倍。下圖中，以長直導(dǎo)線中心為圓心，在半徑為r的圓周上有一個(gè)塑料環(huán)和一個(gè)鐵環(huán)，顯然其中磁場強(qiáng)度均為，4）磁場強(qiáng)度，單位為A/m。它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系在一般的情況下可表示為。需要注意的是，磁場強(qiáng)度本身并不代表磁場強(qiáng)弱。只有它與磁導(dǎo)率之積才能反映磁場的強(qiáng)弱。而磁通密度則分別為下圖中，以長直導(dǎo)線中心為圓心，在半徑為r的55能量轉(zhuǎn)換需要磁場----磁場由電流產(chǎn)生磁場強(qiáng)弱與產(chǎn)生該磁場的電流是什么關(guān)系?由全電流定律來描述H-i之間關(guān)系0.5.2全電流定律（安培環(huán)路定律）能量轉(zhuǎn)換需要磁場0.5.2全電流定律（安培環(huán)路定律）56安培環(huán)路定律：沿空間任意一條閉合回路，磁場強(qiáng)度的線積分等于該閉合回路所包圍的電流的代數(shù)和。注：若與符合右手螺旋關(guān)系，取正號(hào)，否則取負(fù)。其中大拇指所指為的方向，四指為

方向。1）全電流定律一般形式安培環(huán)路定律：沿空間任意一條閉合回路，磁場強(qiáng)度57螺管線圈線圈:作用在磁路上的安匝數(shù)稱為磁路磁動(dòng)勢，用表示，單位A。2)電機(jī)分析中常用的簡化形式的全電流定律下圖為均勻密繞螺管線圈，有螺管線圈線圈:作用在磁路上的安匝數(shù)稱為磁路磁動(dòng)勢，用58

對(duì)于下圖的情況，在一般情況下，也可以近似地認(rèn)為屬于均勻磁路，所以也可得下式。單線圈鐵心磁路

對(duì)于下圖的情況，在一般情況下，也可以近似地認(rèn)為屬于均勻磁路59

帶氣隙的鐵心磁路

若磁回路中存在氣隙（分段均勻磁路）。當(dāng)氣隙長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩側(cè)的鐵心截面的邊長時(shí)，認(rèn)為鐵心和氣隙中為均勻磁場，則

式中，

和分別為鐵心和氣隙上的磁壓降，可見，作用在磁路上的總磁勢等于該磁路各段磁壓降之和。討論1磁路包含氣隙時(shí)的全電流定律帶氣隙的鐵心磁路若磁回路中存在氣隙（分段均勻磁路）。60對(duì)于下圖所示鐵心上繞有匝數(shù)分別為與兩個(gè)繞組，分別通入電流與

的情況，作用于磁路上的總磁動(dòng)勢則為兩個(gè)線圈安匝數(shù)的代數(shù)和，于是多線圈鐵心磁路討論2磁路包含兩個(gè)線圈時(shí)的全電流定律對(duì)于下圖所示鐵心上繞有匝數(shù)分別為與兩個(gè)繞組，多線圈鐵61描述磁動(dòng)勢與磁通之間關(guān)系的磁路歐姆定律，即，作用于磁路上的磁動(dòng)勢等于磁阻乘以磁通。

由于

B=μH

1）均勻磁路的歐姆定律0.5.3磁路的歐姆定律與電感得描述磁動(dòng)勢與磁通之間關(guān)系的磁路歐姆定律，即，由于B=62:磁路的磁阻，A/Wb

:磁路的磁導(dǎo)，Wb/A思考：從磁路歐姆定律出發(fā)，磁路中磁通的大小受哪些因數(shù)的影響？

:磁路的磁阻，A/Wb:磁路的磁導(dǎo)，Wb/A思考：從63其中:鐵心部分對(duì)應(yīng)的磁阻:氣隙部分對(duì)應(yīng)的磁阻

2）分段均勻磁路的歐姆定律:鐵心中消耗的磁動(dòng)勢:氣隙中消耗的磁動(dòng)勢其中2）分段均勻磁路的歐姆定律:鐵心中消耗的磁動(dòng)勢:氣隙64思考：假設(shè)鐵心長度

與氣隙長度比為1000/1；鐵心磁導(dǎo)率與氣隙磁導(dǎo)率比為6000/1,那么線圈電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢在鐵心中與氣隙中消耗的磁動(dòng)勢是什么比值關(guān)系？思考：65兩邊同乘以線圈的匝數(shù)，則等式左邊得到的是線圈的磁鏈：3)線圈的電感由于：所以得到電感與線圈匝數(shù)和磁路磁導(dǎo)的關(guān)系可見，電感與線圈匝數(shù)的平方成正比，與磁場介質(zhì)的磁導(dǎo)成正比。對(duì)于：兩邊同乘以線圈的匝數(shù)，則等式左邊得到的是線圈3)線圈的電66

隨著鐵心磁路飽和的增加，鐵心磁導(dǎo)率減小，相應(yīng)的磁導(dǎo)、電抗也要減小。

電抗隨著頻率、匝數(shù)、磁阻的變化而變化。

4)交流線圈的電抗隨著鐵心磁路飽和的增加，鐵心磁導(dǎo)率減小，相應(yīng)的670.5.4電磁感應(yīng)定律1)電磁感應(yīng)定律線圈感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通的正方向之間符合右手螺旋關(guān)系。電磁感應(yīng)定律可表示為：電感為常數(shù)，對(duì)于只有一個(gè)線圈的情況，得到我們所熟悉的公式

感應(yīng)電勢的正方向0.5.4電磁感應(yīng)定律1)電磁感應(yīng)定律線圈感應(yīng)電動(dòng)勢與682)關(guān)于公式

如上圖所示，利用右手定則，可得到注意點(diǎn)：a.該式要求導(dǎo)體及其運(yùn)動(dòng)方向均與磁密方向垂直，而且在導(dǎo)體長度上各點(diǎn)處的磁密相等。b.該公式經(jīng)常用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的求解，但在運(yùn)用時(shí)，也要注意（a）中的適用條件。

2)關(guān)于公式如上圖所示，利用右手定則，可注意點(diǎn)：690.5.5電機(jī)分析中常用其它物理定律1)磁通連續(xù)性定理磁通連續(xù)性原理示意圖0.5.5電機(jī)分析中常用其它物理定律1)磁通連續(xù)性定理磁通702)電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力，若導(dǎo)體中電流為

，導(dǎo)體長度為

，導(dǎo)體所在處的磁通密度為

，則電磁力為：當(dāng)電流

的方向與磁密

的方向垂直時(shí)電磁力大小可寫為：注：電磁力方向由左手定則決定2)電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力，若導(dǎo)體中71§0.6鐵磁材料及其特性鐵磁材料包括鐵、鎳、鈷以及它們的合金（其它材料稱之為非鐵磁材料）。將這些材料放入磁場后，材料內(nèi)的磁場會(huì)顯著增強(qiáng)。鐵磁材料在外磁場中呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，此想象稱為鐵磁材料的磁化。未磁化磁化后φ§0.6鐵磁材料及其特性鐵磁材料包括鐵、鎳、鈷以及它們的合720.6.1.鐵磁材料具有增磁作用（有很高導(dǎo)磁能力）上圖為同步電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈電流）產(chǎn)生的磁場很弱（磁力線稀少）且分布在無限廣闊的空間。

一旦轉(zhuǎn)子插入定子，定轉(zhuǎn)子磁路中的磁場大大增強(qiáng)，且磁通基本被約束在定子外圓以內(nèi)的范圍。思考：為什么？

0.6.1.鐵磁材料具有增磁作用（有很高導(dǎo)磁能力）73因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非鐵磁材料的磁導(dǎo)率（非鐵磁材料的磁導(dǎo)率一般都可近似認(rèn)為等于真空的磁導(dǎo)率，）。通常。那么，一定的線圈電流在鐵心磁路中激發(fā)的磁通比空氣磁路中磁通大得多。因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非鐵磁材料74結(jié)論：鐵心具有增磁功能。結(jié)論：鐵心具有增磁功能。750.6.2鐵磁材料具有磁飽和特性鐵磁材料的磁化曲線不是一條直線，會(huì)隨鐵磁材料內(nèi)磁密的變化而變化，當(dāng)磁密達(dá)到點(diǎn)后，鐵磁材料內(nèi)磁密呈現(xiàn)飽和想象，也就是說，此時(shí)磁場強(qiáng)度繼續(xù)增加，鐵磁材料的磁導(dǎo)率會(huì)迅速變小，磁密增加會(huì)越來越慢。0.6.2鐵磁材料具有磁飽和特性鐵磁材料的磁化曲線不76舉例：飽和對(duì)鐵磁材料磁化的影響舉例：飽和對(duì)鐵磁材料磁化的影響77DW450-50的實(shí)際磁化曲線H（A/m）B(T)代號(hào)說明：D-電工鋼片，W-冷軋無取向，即各個(gè)方向磁導(dǎo)率相等，450-50—在50Hz下鐵心損耗4.5