电机的工作原理都是以电磁学基本定理为基础,故这里介绍电磁学的基本概念和定理。
1 磁场 磁通密度B:(简称磁密,或磁感应强度)表示磁场强弱。
可用磁力线的疏密来表示
磁场强度 向量 H: 提到这个概念不得不提到安培环路定理(全电流定理):在磁场里,沿任一闭合路径l磁场强度向量H的线积分,等于该闭合回路所包围的各电流的代数和,即 ∫Hdl=ΣI
2 磁路定理 Φ=Fm/Rm
Φ=GmFm
在磁路计算中,往往根据磁路中的材料和截面积把磁路分成若干段,每一段的H相同
当闭合磁路由铁心和空气隙串联组成时,一般情况下气隙磁阻远远大雨其他部分的磁阻,整个磁路的磁阻主要由空气隙决定。
在工程上,对于铁磁材料,由B求H或由H求B时,一般不用公式B=uH计算,而是从材料的磁化曲线(即B-H曲线)求出所需要的量。
3电磁感应定理 e=-dΨ/dt
空心线圈(线性电感)的感应电势为 e=-dΨ/dt =-LdI/dt。若线圈周围由铁磁材料,则L的大小随电流而变化,称为非线性电感。但是,若磁通的回路上有空气隙,空气隙的磁阻(或磁压Hl)远大于其他磁路段的磁阻(或磁压),此时有磁链Ψ引起的电感仍可看成是线性电感。???????为什么呢?
4 电磁力与电磁转矩 Fe=BlI
Te=P/ω
当磁路由铁磁材料和空气隙组成时,在铁磁材料与空气接触的表面要受到电磁力的作用。电磁力的大小与气隙磁通的平方成正比。(呵呵,在交流调速中,有异步电动机当转速或转差率一定时,电磁转矩与定子电压的平方成正比),电磁力的方向是使磁阻或气隙减小的方向,即由铁磁材料表面向外,指向气隙。
磁场产生的磁力线就像被伸长的橡皮筋或弹簧,具有收缩力,力图使异性磁极靠近,或使磁阻减小,或使空气隙减小。
电机基础知识
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