1、第五章 磁路与铁心线圈电路,1,5-3 交流铁心线圈电路,一、电磁关系：,第五章 磁路与铁心线圈电路,2,1.变化的主磁通产生的主磁电动势e为： e=-N,每秒每匝变化1韦伯就是1伏 2.交流铁心线圈磁通与端电压U的关系式：,第五章 磁路与铁心线圈电路,3,1.变化的主磁通产生的主磁电动势e为： e=-N,每秒每匝变化1韦伯就是1伏 2.交流铁心线圈磁通与端电压U的关系式：,磁通：m=BmA,第五章 磁路与铁心线圈电路,4,例5-4：要绕制一个铁芯线圈，已知交流电压U=220V， f=50HZ ，现有一硅钢片 A=30.2cm2 L=60cm 设叠片间隙系数为0.91 求：若取Bm=1.2T时
2、线圈绕多少匝？此时励磁电流是多少,第五章 磁路与铁心线圈电路,5,例5-4：要绕制一个铁芯线圈，已知交流电压U=220V， f=50HZ ，现有一硅钢片 A=30.2cm2 L=60cm 设叠片间隙系数为0.91 求：若取Bm=1.2T时线圈绕多少匝？此时励磁电流是多少,1.间隙系数=,4.44f BmA,面积有效值是A=91%30.2,2.因为U=4.44fNm,Bm=m/A,U,所以,要点分析:,第五章 磁路与铁心线圈电路,6,3NI=HL,由Bm=1.2T查表得 m=650A/m,第五章 磁路与铁心线圈电路,7,3NI=HL,HL,由Bm=1.2T查表得 m=650A/m,L=60cm
3、N=300,=0.92A,第五章 磁路与铁心线圈电路,8,二、功率损耗：,1.铜耗：,2. 磁滞损耗:,4.铁心总损：,3. 涡流损耗：,第五章 磁路与铁心线圈电路,9,二、功率损耗：,1.铜耗：电流通过线圈内阻r的损耗PCu：PCu=rI2,第五章 磁路与铁心线圈电路,10,二、功率损耗：,1.铜耗：电流通过线圈内阻r的损耗PCu：PCu=rI2,2. 磁滞损耗:铁芯交变磁化时的磁滞现象所产生的损耗Ph . Ph=KhfBnm V,4.铁心总损：P=PCu+PFe=PCu+Ph+Pe,3. 涡流损耗：Pe=Kef2Bm2V；(f2被利用),第五章 磁路与铁心线圈电路,11,例5-5：将一铁芯
4、线圈接在交流220V 50HZ电源时：I1=2A P1=132W，若接在直流6V时：I2=2.18A 求接交流220V时的铜损Pcu和铁损Pfe。,第五章 磁路与铁心线圈电路,12,例5-5：将一铁芯线圈接在交流220V 50HZ电源时：I1=2A P1=132W，若接在直流6V时：I2=2.18A 求接交流220V时的铜损Pcu和铁损Pfe。,铜损：PCU=I12r 222.75=11W,2、铁损（空载功率）： 总损耗减去铜损: PFe=132-11=120W,分析：1线圈电阻,第五章 磁路与铁心线圈电路,13,一、直流电磁铁： 由线圈、铁心和衔铁组成。,5-4 电磁铁,1)特点:,2)电磁
5、吸力：,第五章 磁路与铁心线圈电路,14,一、直流电磁铁： 由线圈、铁心和衔铁组成。,1电磁铁的几种形式。1)特点：磁场恒定，没有磁 滞、涡流，只有铜损；断电后有 剩磁而产生吸力。,5-4 电磁铁,第五章 磁路与铁心线圈电路,15,2)电磁吸力：F=,A：气隙的截面积 m2,0=410-7H/m,B：气隙中的磁感应强度T,一、直流电磁铁：,第五章 磁路与铁心线圈电路,16,1.特点：,2.吸力平均值：,二、交流电磁铁：由线圈、铁心和衔铁组成。,第五章 磁路与铁心线圈电路,17,1.特点：有脉冲、有噪声、有机械磨损，硅钢片用叠片做成。,二、交流电磁铁：由线圈、铁心和衔铁组成。,第五章 磁路与铁心
6、线圈电路,18,1.特点：有脉冲、有噪声、有机械磨损，硅钢片用叠片做成。,2.吸力平均值：F=,二、交流电磁铁：由线圈、铁心和衔铁组成。,第五章 磁路与铁心线圈电路,19,例56已知衔铁l2=10cm,A2=8cm2,铁心l1=30cm,A1=8cm2均用铸钢材料。气隙长度0.2cm,由于有漏磁通s，通过衔铁的磁通只有铁心磁通的90%，欲使铁心的磁感应强度为1.4.计算直流电磁铁启动时的吸力,第五章 磁路与铁心线圈电路,20,F=,分析： 、吸力面积是2A,所以,例56已知衔铁l2=10cm,A2=8cm2,铁心l1=30cm,A1=8cm2均用铸钢材料。气隙长度0.2cm,由于有漏磁通s，通
7、过衔铁的磁通只有铁心磁通的90%，欲使铁心的磁感应强度为1.4.计算直流电磁铁启动时的吸力,第五章 磁路与铁心线圈电路,21,2.吸合磁动势为IN计算: 设吸合后仍有0.01cm气隙,漏磁为2%，要保持B=1.26T则：,铁心B1=1.26/0.98=1.286T 查表5-2得H1=1.6103A/m,铁心B2=1.26T 查表5-2得H2=1.5103A/m,1)气隙的H0=,=1003103A/m,第五章 磁路与铁心线圈电路,22,2.吸合磁动势为IN计算: 设吸合后仍有0.01cm气隙,漏磁为2%，要保持B=1.26T则：,2).全电流定律: 磁势 = 磁压,铁心B1=1.26/0.98
8、=1.286T 查表5-2得H1=1.6103A/m,铁心B2=1.26T 查表5-2得H2=1.5103A/m,=1.601033010-2+1.51031010-2 +10031030.0110-2 =480+150+100=730AN,IN=H1L1+H2L2+Ho,1)气隙的H0=,=1003103A/m,3.吸后维持电流:,第五章 磁路与铁心线圈电路,23,维持电流比启动电流小得多：0.183A0.7A,第五章 磁路与铁心线圈电路,24,*例5-7 拍合式交流电磁铁，铁心长度21cm,衔铁长5cm,截面积为1cm1cm,气隙为cm1,220V,50HZ电源供电.启动吸力为35N,计算
9、线圈匝数N及启动电流I启和维持电流I维.,本例题请大家自学！,第五章 磁路与铁心线圈电路,25,*例5-7 拍合式交流电磁铁，铁心长度21cm,衔铁长5cm,截面积为1cm1cm,气隙为cm1,220V,50HZ电源供电.启动吸力为35N,计算线圈匝数N及启动电流I启和维持电流I维.,F=,Bm=,1.吸力公式：,例题分析,第五章 磁路与铁心线圈电路,26,2.电磁铁电压公式求匝数：U4.44fNm=4.44fNBmA,第五章 磁路与铁心线圈电路,27,1) Bm=1.33T. 查表得： Hm=11A/cm,因为磁势等于磁压,ImN=HmL+Bm /o=11（21+5）+1.33110-2/4
10、10-7=10869安匝,3.求启动电流,第五章 磁路与铁心线圈电路,28,1) Bm=1.33T. 查表得： Hm=11A/cm,4.由吸合后磁势求维持电流I：(H空=B/o)1) ImN=11（21+5）+1.330.0110-2/（410-7）=392 安匝,因为磁势等于磁压,ImN=HmL+Bm /o=11（21+5）+1.33110-2/410-7=10869安匝,2)吸合电流I ： IN=,3.求启动电流,第五章 磁路与铁心线圈电路,29,5.吸合后的电流小得多1.04A0.037A,第五章 磁路与铁心线圈电路,30,例5-8 把380V的交流接触器线圈改为220V交流接触器线圈，
11、参数如下： 已知： 380V导线直径： d=0.1mm N=7000匝,求: 改为 220V时 线径d=？匝数 N=？,第五章 磁路与铁心线圈电路,31,例5-8 把380V的交流接触器线圈改为220V交流接触器线圈，参数如下： 已知： 380V导线直径： d=0.1mm N=7000匝,例题分析,求: 改为 220V时 线径d=？匝数 N=？,1.匝数的比等于电压比（同变压器,求匝数）:,第五章 磁路与铁心线圈电路,32,2.求电流比:因为改装后，磁动势不变,IN=I,即,第五章 磁路与铁心线圈电路,33,2.求电流比:因为改装后，磁动势不变,IN=I,即,3.电流与导线直径d的平方成正比,改为220V的线径：d=,4.改为220V后,线径增大,匝数变少。,第五章 磁路与铁心线圈电路,34,2010年9月26日,第五章 讲课内容已结束，请抓紧时间复习，争取好成绩！,
