【正文】 磁路計(jì)算的步驟是：首先畫(huà)出等效磁路圖，計(jì)算磁路中氣隙磁導(dǎo)，然后再根據(jù)基爾霍夫定律對(duì)主磁通或磁動(dòng)勢(shì)進(jìn)行計(jì)算。電磁元件的磁系統(tǒng)主要由鐵磁材料和線圈所組成。目前釹鐵硼已廣泛地應(yīng)用在高性能的電磁元件中。這種材料的磁穩(wěn)定性能好，不易去磁。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 4具有永久磁鐵的磁路簡(jiǎn)介 ? 它兼有前述幾種永磁材料的優(yōu)點(diǎn)。由于鐵氧體價(jià)格低，近些年來(lái)其磁性能又有提高，所以在電磁元件中鐵氧體得到較為廣泛的應(yīng)用。由于釹鐵硼（ NdFeB）等稀土永磁材料的廣泛應(yīng)用，目前已很少使用鋁鎳鉆永磁材料。 ? 鋁鎳鈷 (AINiCo)永磁材料由于剩磁磁密 Br大，磁感應(yīng)溫度系數(shù)小，從 20世紀(jì) 50年代到 80年代中期，一直廣泛應(yīng)用在高性能電磁元件（如永磁直流電動(dòng)機(jī)）中。第二類(lèi)是已知永磁磁路的尺寸和材料，求磁路的工作氣隙磁通。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 4具有永久磁鐵的磁路簡(jiǎn)介 ? 效果演示 效果演示 ? 對(duì)于目前國(guó)內(nèi)外大量使用的以鉸鐵硼為代表的稀土永磁磁鋼，其回復(fù)直線與去磁曲線重合。 ? 因此在反復(fù)去磁的條件下，永久磁鐵的實(shí)際工作點(diǎn)不是在去磁曲線上，而是在回復(fù)線上 .它與外部條件式 (1一 14)共同求的工作點(diǎn) a’，見(jiàn)圖 1一 17 (b)。多次反復(fù)后形成 mprqm回線，稱(chēng)為次磁滯回線（或回復(fù)回線）。磁能積越大，獲得一定磁能所需的磁鐵尺寸就越小。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 4具有永久磁鐵的磁路簡(jiǎn)介 ? 設(shè)計(jì)永久磁鐵時(shí)，應(yīng)力求使其工作點(diǎn)在氣隙中獲得最大的磁能。 ? 綜合以上三式就可以得到 B二與 H二的又一關(guān)系式，即 ? Bm=181。 ? 插圖 15b永久磁鐵工作點(diǎn) 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 4具有永久磁鐵的磁路簡(jiǎn)介 ? 假設(shè)鐵磁內(nèi)磁場(chǎng)是均勻的，并以 Bm和 Hm分別表示環(huán)內(nèi)磁鐵的磁感強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，則 Bm和 Hm必然是去磁曲線上的某一點(diǎn)．這是磁鐵工作點(diǎn)的內(nèi)部條件。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 4具有永久磁鐵的磁路簡(jiǎn)介 ? 一、永磁材料的基本特性 ? ? 前面已經(jīng)介紹了如圖 1 3(a)所表示閉合鐵心和線圈結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)改變線圈中電流大小和方向時(shí)，將得到鐵磁材料的磁滯回線，如圖 1一 4所示。近年來(lái)，由于高性能永磁材料的不斷出現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也將愈來(lái)愈廣。 .ab/δ（ H） =(4π X 107 X 200 X 106)/ 2 X 103 ? = 12 .57X 108 （ H） ? B ? B1= Φδ/S1=( X 104)/ 400 X 106 = (T) ? B2= B4= Φδ/S2=( X 104)/ 200 X 106 = (T) ? B= B4= Φδ/S3=( X 104)/ 400 X 106 = (T) ? 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 3直流磁路的計(jì)算 ? B由磁化曲線查的相應(yīng)的 H ? H1= X 102 (A/ m)。軟磁材料磁導(dǎo)率高，剩磁小，磁滯現(xiàn)象不顯著，故其磁滯損耗小。連接直線 AD，則 ta=∧ δ，此直線叫氣隙磁導(dǎo)線。很明顯，它是一個(gè)含源線性二端網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)非線性無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)組成的簡(jiǎn)單回路。這時(shí)，可以采用解非線性電路的圖解法 — 曲線相交法來(lái)解決。這樣反復(fù)修改，逐次逼近，直到計(jì)算結(jié)果和給定磁動(dòng)勢(shì)之間的誤差在允許范圍內(nèi)為止。 若氣隙較大，而鐵磁材料又不飽和時(shí)，磁動(dòng)勢(shì)的絕大部分將分配在氣隙中。 ? 第三步：按式（ 1一 10）的求所需的磁動(dòng)勢(shì)，即： ? ＩＮ＝ Φδ/ ∧ δ1 ＋ Φδ／ ∧ δ２ ＋ Φδ ／ ∧ δ３ ? ＋Ｈ m1 Ｌ m1＋Ｈ m2Ｌ m2 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 3直流磁路的計(jì)算 ? (2)第二類(lèi)任務(wù)：已知線圈磁動(dòng)勢(shì) IN，求主磁通 Φ。 ? (1)第一類(lèi)任務(wù)：已知主磁通，求線圈磁動(dòng)勢(shì) IN，導(dǎo)磁體的材料為硅鋼片 D21。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 3直流磁路的計(jì)算 ? 二、簡(jiǎn)單磁路計(jì)算 ? 磁路計(jì)算可以歸結(jié)為正反兩類(lèi)任務(wù)。 對(duì)于互成角度極面間氣隙磁導(dǎo)的計(jì)算，可以把氣隙分成許多厚為 dx、寬為 b的平行平面磁極并聯(lián)來(lái)看，然后再取內(nèi)徑 r1到外徑 r2的積分， 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— 3直流磁路的計(jì)算 ? 求得 ∧ b =181。對(duì)于兩個(gè)平行的平面極，由于邊緣擴(kuò)散作用，其磁力線分布形狀如圖 1一 10所示，氣隙愈大，則這種邊緣擴(kuò)散作用愈大。 ? 氣隙磁導(dǎo)取決于構(gòu)成氣隙的極面的幾何形狀和相對(duì)位置。 ? 由于以上三個(gè)特點(diǎn)，致使磁路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的，而且也不容易算得很準(zhǔn)確。 二、磁路的基爾霍夫定律 1133443311 INlHlHlHlH ??????????I1 I2 a Φ2 Φ3 Φ1 b Φ1+Φ2=Φ3 在磁路的分支點(diǎn)，所連各 支路磁通的代數(shù)和等于零。 ? 式中各項(xiàng)正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：先規(guī)定各回路環(huán)線的方向，如果回路中各段磁通 Φ(或 H)的正方向與規(guī)定環(huán)線方向一致，則該段的磁壓降為正；當(dāng)線圈磁動(dòng)勢(shì)的正方向與環(huán)線方向一致時(shí)，則該線圈的磁動(dòng)勢(shì)為正，而磁動(dòng)勢(shì)正方向和線圈電流正方向應(yīng)符合右手螺旋關(guān)系。在磁路計(jì)算中，對(duì)于導(dǎo)磁體的磁壓降均采用 HL的形式，即要利用鐵磁材料的磁化曲線由 B值查到對(duì)應(yīng)的 H值，再乘以導(dǎo)磁體中的磁路長(zhǎng)度 L,這是非線性的計(jì)算方法。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— ２磁路及其基本定律 ? 而表達(dá)式 ΦiRi＝ Φi/∧ i=Ui （ 1一 8) 是安培環(huán)路定律在無(wú)分支磁路中以 Φ， U等表示的形式，也稱(chēng)為磁路的歐姆定律。當(dāng)電流的參考方向與閉合路徑規(guī)定的方向符合右手螺旋定則時(shí)，電流 I取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— ２磁路及其基本定律 ? 將這個(gè)原理應(yīng)用到圖 1一 7(b)中的封閉曲面 A處，則有 ? Φ1+Φ2+Φ3=0 ? 而這里的封閉曲面 A就是一段有分支磁路，如果把分支處看成磁路的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則匯聚在該節(jié)點(diǎn)上磁通的代數(shù)和必恒等于零。我們把這種主要由鐵磁材料和線圈以及氣隙等所組成的整體稱(chēng)為磁系統(tǒng)。通過(guò)次要路徑的磁通稱(chēng)為漏磁通，用 Φь 表示。 第一章直流磁路及其計(jì)算 1— ２磁路及其基本定律 一、磁路 在電工技術(shù)中，利用磁性物質(zhì)的高導(dǎo)磁性，制成一定形狀的導(dǎo)磁的路徑，可以認(rèn)為磁通將主要集中在這個(gè)路徑內(nèi)閉合，這個(gè)路徑是磁通的主要路徑。 第一章直流磁路及其計(jì)算 11鐵磁物質(zhì)特征 ? 交變磁化時(shí)，渦流損耗的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為 ? Pe= Kef 2B2m （ 1一 5） 式 (1一 4).(1一 5)中的系數(shù) KhKe與使用的材料有關(guān)，系數(shù) KhKe可在電工手冊(cè)中查出。 ? 插圖５ b 第一章直流磁路及其計(jì)算 11鐵磁物質(zhì)特征 ? (1)磁滯損耗鐵 磁物質(zhì)在交變磁化過(guò)程中，由于磁滯現(xiàn)象而發(fā)生能量損耗，稱(chēng)為磁滯損耗。軟磁材料多用于交流磁路，硅鋼片主要用于制作電機(jī)、變壓器的鐵心，鐵鎳合金多用于電子設(shè)備中的脈沖變壓器鐵心，電工軟鐵用于直流磁路。如純鐵、鑄鐵、鑄鋼、電工鋼 硬磁材料：磁滯回線較寬，剩磁大，嬌頑力大 被磁化后剩磁不易消失。 a3點(diǎn)以后： B幾乎不增加。 一、鐵磁物質(zhì)的磁化