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磁路欧姆定律具体应用

2022/07/16141 作者:佚名
导读:以应用磁路欧姆定律分析电机和电器为例说明 根据磁路欧姆定律,我们可以发现,磁路中的磁通相当于电路中的电流,磁压降(或磁势)相当于电路中的电压降(或电势),而磁阻则相当于电路中的电阻,这样,就可把磁路的问题仿照电路的问题来解决。 在运用时应注意磁路有其自身的特点。在机电设备中,不导磁的铜、不锈钢等金属材料和绝缘材料及空气隙在磁路中均描述成空气隙,它与气隙的大小δ成正比,与磁路的截面积 Sδ及其导磁率

以应用磁路欧姆定律分析电机和电器为例说明

根据磁路欧姆定律,我们可以发现,磁路中的磁通相当于电路中的电流,磁压降(或磁势)相当于电路中的电压降(或电势),而磁阻则相当于电路中的电阻,这样,就可把磁路的问题仿照电路的问题来解决。

在运用时应注意磁路有其自身的特点。在机电设备中,不导磁的铜、不锈钢等金属材料和绝缘材料及空气隙在磁路中均描述成空气隙,它与气隙的大小δ成正比,与磁路的截面积 Sδ及其导磁率μ0成反比,它的导磁率为常数。铁磁物质的磁阻用 RFe表示,它与磁路的长度成正比,与导磁体的截面积及其导磁率成反比,它的导磁率与导磁体的物理性质及饱和程度有关,不是常数。这和电阻不完全一样。

下面用磁路欧姆定律分析一个典型的磁路问题:直流电机的主磁场

直流电机的主磁场是电机实现机电能量转换的关键。为了清楚知道电机的工作情况,必须具体分析空载时直流电机的磁场和气隙磁密的分布情况。这个问题如果用陈述性语言去分析,是非常困难的。应用磁路欧姆定律,把电机的磁场关系进行量化,便可以用数学方法去进行有关的计算和分析。

图1 等效磁路图 首先,根据磁路按材料和截面分段的原则,对闭合的主磁路可分为五段,即空气隙、电枢齿、电枢轭部、主磁极和定子磁轭。其中除空气隙是空气介质外,其余各段均是铁磁物质。这样,可把磁路中的磁阻分解为铁磁阻 RFe和空气隙的磁阻Rδ,且按各段磁路的连接情况,认为铁磁阻和空气隙的磁阻是串联关系,可画出其等效磁路图,如图1中(a)所示。由于气隙中的空气导磁系数比铁磁物质的导磁系数小得多,所以气隙磁阻在磁路总磁阻中占相当大的比例。为了简化计算,通常忽略铁磁物质的磁阻,等效磁路可见图1中的(b)。这样,主磁通Φ的大小决定于励磁磁势FL跟气隙磁阻Rδ的比值。

当励磁磁势恒定时,气隙各处的磁密与该处的气隙长度δ成反比。若主磁极下的气隙是均匀的,则主磁极下的气隙磁密大小相等。据此得出气隙磁密沿电枢表面气隙空间的分布波形为一平顶波。可用同样的方法求取负载时电枢磁密的分布波形。 2100433B

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