汽車電工與電子技術 課件 項目3 磁路與電磁器件

項目3磁路及電磁元件3.1變壓器和繼電器3.1.1磁路和鐵磁性材料磁路：約束在鐵芯及其氣隙所限定的范圍內的磁通路徑。圖3.1磁路示意圖3.1.1磁路和鐵磁性材料1．磁場的基本物理量（1）磁感應強度磁感應強度B:

表示磁場內某點磁場強弱和方向的物理量。磁感應強度B的方向:

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。（1）磁感應強度磁感應強度B的大小:磁感應強度B的單位:

特斯拉(T)。均勻磁場:

各點磁感應強度大小相等，方向相同的

磁場，也稱勻強磁場。（2）磁通磁通

：穿過垂直于磁感應強度B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。

說明:

如果不是均勻磁場，則取B的平均值。在均勻磁場中

=BS或

B=/S磁通

的單位:韋[伯](Wb)。（3）磁導率真空的磁導率為常數(shù)，用

0表示，有：磁導率

：表示磁場媒質磁性的物理量，衡量物質的導磁能力。相對磁導率

r：

任一種物質的磁導率

和真空的磁導率

0的比值。磁導率

的單位：亨/米（H/m）非鐵磁物質鐵磁物質（4）磁場強度磁場強度H

：介質中某點的磁感應強度B與介質

磁導率

之比。磁場強度H的單位：安培/米（A/m)

磁場強度只與產生磁場的電流以及這些電流的

分布有關，而與磁介質的磁導率無關。2．磁路的基本定律（1）安培環(huán)路定律內容：磁場強度矢量在磁場中沿任何閉合回路的線積分，等于穿過該閉合回路所包圍面積內電流的代數(shù)和。特殊形式：磁動勢：（2）磁路的歐姆定律內容：應用磁路歐姆定律進行實際計算比較困難，一般只作定性分析。（3）電磁感應定律內容：在汽車上的應用：3．鐵磁材料的磁性能（1）高導磁性鐵磁材料是制造電磁鐵、變壓器、電機等的主要材料。（2）磁飽和性內容：磁感應強度B不會隨磁場強度H的增強而無限增強，當磁場強度H增大到一定值時，磁感應強度B不能繼續(xù)增強。（2）磁飽和性磁化曲線：（3）磁滯性磁滯回線：（3）磁滯性內容：磁感應強度B滯后于磁場強度H的變化的性質。磁滯損耗：磁性材料在反復磁化過程中產生的損耗。軟磁材料：常用來制造變壓器、電動機的鐵芯。硬磁材料：宜制作永久磁鐵。矩磁材料：常用來制造計算機記憶元件、開關元件及邏輯元件等。4．交流鐵芯線圈電路（1）電壓、電流和磁通的關系當N和f一定時，主磁通的幅值由加在勵磁線圈上的電壓有效值確定，與鐵心的材料和尺寸無關。（2）功率損耗銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。3.1.2變壓器變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的一種靜止的電氣設備，具有變換電壓、電流、阻抗的功能。1．單相變壓器的工作原理變壓器的結構繞組一次繞組二次繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm~0.55mm鐵芯1．單相變壓器的工作原理（1）單相變壓器的空載運行（2）單相變壓器的負載運行（3）阻抗變換2．變壓器的損耗與額定值（1）變壓器的損耗和效率銅損：鐵損：主要包括磁滯損耗和渦流損耗。損耗效率：（2）變壓器的額定值（2）變壓器的額定值3.1.3電磁鐵和繼電器1．電磁鐵（1）電磁鐵的結構與工作原理結構：由勵磁線圈、鐵芯和銜鐵等部分組成。（1）電磁鐵的結構與工作原理工作原理：利用通電的鐵芯線圈產生的電磁力或力矩吸引銜鐵或保持某種工件于固定位置，通過將電磁能轉化為機械能來實現(xiàn)各種控制的一種電器。（2）電磁鐵在汽車上的應用圖3.11汽車電喇叭的結構2．繼電器（1）電磁式繼電器結構：由鐵芯線圈（電磁鐵）和可與電磁鐵聯(lián)動的觸點組成。繼電器是自動控制電路中常用的一種元件，是用較小的電流來控制較大電流的一種自動開關。電磁式繼電器成本較低，便于控制執(zhí)行部件，因此在汽車電路中被廣泛采用。（1）電磁式繼電器圖形符號：（2）繼電器在汽車上的應用汽車上常用的繼電器很多，如起動繼電器、喇叭繼