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第九章 变压器和电动机

9.1 磁路

为了把磁场聚集在一定的空间范围内,以便加以控制和利用,就必须用高磁导率的铁磁材做成一定形状的铁心,使之形成一个磁通的路径使磁通的绝大部分通过这一路径闭合。把磁通经的闭合路径称为磁路。

9.1.1 铁磁材料的磁性能

铁磁材料:是指钢、铁、镍、钴及其合金等材料,是制造变压器、电机和电器铁心的主要材料。

铁磁材料被放入磁场内,会受到强烈的磁化,磁化是铁磁材料的基本特性之一。

磁化曲线与磁滞回线

磁化曲线

磁化曲线:从 \(0\) 增加外加磁场强度 \(H\),磁感应强度 \(B\) 也随之变化的曲线。

  1. 磁化具有磁饱和性
  2. 磁性材料的 \(B \sim H\) 呈非线性关系,其磁导率 \(\mu = \frac{B}{H}\) 也是非线性的
  3. 铁磁材料的磁导率很大,\(\mu = 10^3 \sim 10^4\)

磁滞回线

磁滞回线

9.1.2 简单磁路分析

直流磁路

具有恒定磁通的磁路

全电流定律(安培环路定律)

在磁场中,磁场强度 \(H\) 沿任一闭合路径 \(l\) 的线积分,等于穿过该闭合路径所围面积的电流 \(I\) 的代数和。

\[ \oint_l \vec{H} \cdot \mathrm{d}\vec{l} = \sum I \]

方向:符合右旋定则

!!! info "磁通连续性原理“ 铁心和空气中磁感应强度 \(B = \Phi / A\) 是连续的