1、電電 器器 理理 論論 基基 礎礎-第七章第七章電氣工程及其自動化專業2教學目的與要求：教學目的與要求： 1、掌握電磁系統基本特性，熟悉電磁系統典型結構，了解電磁系、掌握電磁系統基本特性，熟悉電磁系統典型結構，了解電磁系統用途；統用途； 2、掌握磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一、掌握磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一/第二定律，熟悉第二定律，熟悉磁路概念及其工程意義，了解電磁系統計算的基本任務磁路概念及其工程意義，了解電磁系統計算的基本任務 第七章第七章 電磁鐵的磁路計算電磁鐵的磁路計算3教學重點與難點：教學重點與難點： 1、電磁系統基本特性；電磁系統的組成；電磁系統的特性電磁系統基本特性；

2、電磁系統的組成；電磁系統的特性； 2、磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一/第二定律；第二定律；標量磁位；標量磁位；磁場的三個性質磁場的三個性質 通過本次課的學習，學生掌握電磁系統四通過本次課的學習，學生掌握電磁系統四大基本特性大基本特性吸力特性、反力特性、輸入吸力特性、反力特性、輸入-輸出特性、時間特性，輸出特性、時間特性，磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一磁路的歐姆定律、磁路的基爾霍夫第一/第二定律，全面了解電磁第二定律，全面了解電磁系統的用途，為磁路的工程計算打下基礎。系統的用途，為磁路的工程計算打下基礎。 第七章第七章 電磁鐵的磁路計算電磁鐵的磁路計算4

3、本章主要內容本章主要內容 1概述概述 2電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性 3磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 4磁場的若干性質磁場的若干性質 5磁路的基本概念磁路的基本概念 6電磁系統計算的基本任務電磁系統計算的基本任務 57-l 概概 述述一、電磁系統的組成一、電磁系統的組成 二、電磁系統的用途二、電磁系統的用途 三、三、 電磁系統磁場計算電磁系統磁場計算 6 一、電磁系統一、電磁系統 由磁系統（主要由兩個相對運動的鐵心及氣隙等組成的，具有閉合由磁系統（主要由兩個相對運動的鐵心及氣隙等組成的，具有閉合磁路的電器組件）和線圈組成，用以進行電磁轉換的電器組

4、件或部件。磁路的電器組件）和線圈組成，用以進行電磁轉換的電器組件或部件。 1、線圈激磁使磁系統磁化，產生電磁吸力，吸引銜鐵，使之運動、線圈激磁使磁系統磁化，產生電磁吸力，吸引銜鐵，使之運動作機械功，從而達到某些預定目的。作機械功，從而達到某些預定目的。 2、通過線圈從電源吸取能量，并借銜鐵的運動輸出機械功，是電、通過線圈從電源吸取能量，并借銜鐵的運動輸出機械功，是電磁系統進行能量轉換的一個方面；通過線圈輸入電磁信號，并借銜鐵的磁系統進行能量轉換的一個方面；通過線圈輸入電磁信號，并借銜鐵的機械運動輸出指令，是電磁系統實行控制作用的又一個方面。機械運動輸出指令，是電磁系統實行控制作用的又一個方面。

5、7-l 概概 述述7二、電磁系統的用途二、電磁系統的用途 1、單獨成為一類電器。如牽引電磁鐵、制動電磁鐵，起重電磁鐵和電、單獨成為一類電器。如牽引電磁鐵、制動電磁鐵，起重電磁鐵和電磁離合器及電磁吸盤等；磁離合器及電磁吸盤等； 2、作為電器組件或部件。如電磁接觸器、電磁式繼電器，電磁式脫扣、作為電器組件或部件。如電磁接觸器、電磁式繼電器，電磁式脫扣器等的感測部件，以及電磁操作機構的執行部件。器等的感測部件，以及電磁操作機構的執行部件。 3、電磁傳感器、電磁穩壓器乃至磁放大器等亦視為電磁系統。、電磁傳感器、電磁穩壓器乃至磁放大器等亦視為電磁系統。 本章主要討論能通過銜鐵作機械功的一類電磁系統。本章

6、主要討論能通過銜鐵作機械功的一類電磁系統。 7-l 7-l 概概 述述8三、電磁系統的計算三、電磁系統的計算 實質上是其磁場的計算。實質上是其磁場的計算。 由于電磁系統的磁場大都是三維場，因此按解析法計算很困難，由于電磁系統的磁場大都是三維場，因此按解析法計算很困難，而數值方法而數值方法(如有限差分法、有限元法和積分方程法等）已獲得較大應如有限差分法、有限元法和積分方程法等）已獲得較大應用。用。 本章通過對磁場性質的分析研究，掌握磁通、磁場強度、磁感應本章通過對磁場性質的分析研究，掌握磁通、磁場強度、磁感應強度、磁壓降的分布規律，從而建立磁路的概念，簡化電磁系統的計強度、磁壓降的分布規律，從而

7、建立磁路的概念，簡化電磁系統的計算。算。7-l 7-l 概概 述述97-2 電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性一、典型結構形式和工作原理一、典型結構形式和工作原理 二、電磁鐵的分類原則與類型二、電磁鐵的分類原則與類型 三、電器中電磁鐵的作用三、電器中電磁鐵的作用 四、電磁鐵的吸力特性四、電磁鐵的吸力特性 五、反力特性五、反力特性 六、輸入六、輸入-輸出特性輸出特性 七、時間特性七、時間特性 10一、典型結構形式和工作原理一、典型結構形式和工作原理: 介紹繼電器和接觸器介紹繼電器和接觸器 1、繼電器：、繼電器： 1) 類型：類型： 電磁式與非電磁式（氣囊式、受熱等）電磁式與

8、非電磁式（氣囊式、受熱等）; 2) 名稱名稱: 電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、時間繼電電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、時間繼電器、光繼電器、壓力繼電器、速度繼電器等。器、光繼電器、壓力繼電器、速度繼電器等。 3) 重要元件：感測元件，操動機構，輔助觸頭。重要元件：感測元件，操動機構，輔助觸頭。 7-2 電磁系統的典型結構和基本特性11電磁式繼電器電磁式繼電器7-2 電磁系統的典型結構和基本特性122、接觸器、接觸器 分直流接觸器、交流接觸器、分直流接觸器、交流接觸器、真空接觸器等。真空接觸器等。 直流接觸器：如右圖示。主觸直流接觸器：如右圖示。主觸頭為單斷點轉動式，上裝滅弧頭為單斷點轉動

9、式，上裝滅弧室；輔助觸頭隨銜鐵一同動作。室；輔助觸頭隨銜鐵一同動作。線圈通電后，銜鐵克服反力閉線圈通電后，銜鐵克服反力閉合；線圈斷電，銜鐵釋放。合；線圈斷電，銜鐵釋放。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性13二、電磁鐵的分類原則與二、電磁鐵的分類原則與類型類型： 1. 按銜鐵運動方式分：按銜鐵運動方式分： 直動式和轉動式。直動式和轉動式。 2. 按導磁體形狀分：按導磁體形狀分： 形、形和螺管形、形和螺管式。式。 7-2 電磁系統的典型結構和基本特性143.3.按按線圈電流線圈電流種類分：交流和直流電磁鐵。種類分：交流和直流電磁鐵。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性154.4.線圈連接線圈連接

10、方式：方式： 并聯線圈和串聯線圈。并聯線圈和串聯線圈。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性16三、電器中電磁鐵的作用：三、電器中電磁鐵的作用： 、可遠距離及自動控制電動機；、可遠距離及自動控制電動機； 、作感應元件；、作感應元件； 、作分勵脫扣器和合閘電磁鐵；、作分勵脫扣器和合閘電磁鐵； 、作為獨立電器，如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電、作為獨立電器，如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電磁鐵、電磁吸盤和電磁離合器等。磁鐵、電磁吸盤和電磁離合器等。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性17 四、電磁鐵的吸力特性四、電磁鐵的吸力特性 有靜態和動態特性兩種，條件是是否考慮電路參數在過渡過有靜態和動態特性兩

11、種，條件是是否考慮電路參數在過渡過程中的變化。程中的變化。 1、表示、表示電磁吸力電磁吸力與銜鐵的與銜鐵的機械行程機械行程的關系：的關系：Fx=f（）直動式電磁鐵。直動式電磁鐵。 這個特性表征了電磁系統帶動負載的吸引能力，習慣上被稱這個特性表征了電磁系統帶動負載的吸引能力，習慣上被稱為吸力特性。為吸力特性。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性18 右圖曲線右圖曲線1表示靜態吸力特性，而非動態吸力特性，因為是在表示靜態吸力特性，而非動態吸力特性，因為是在電路參數保持不變的穩態過程中得到的。銜鐵在運動過程中電路參數保持不變的穩態過程中得到的。銜鐵在運動過程中得到的均是動

12、態吸力特性，靜態吸力特性是銜鐵在無限緩慢得到的均是動態吸力特性，靜態吸力特性是銜鐵在無限緩慢移動時的特例。移動時的特例。 因同一動態吸力特性有很多種因同一動態吸力特性有很多種 情況，一般只考慮靜態吸力特情況，一般只考慮靜態吸力特 性。性。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性19 曲線曲線2表示擬定功，它表征電表示擬定功，它表征電磁系統在一定位置上輸出有效磁系統在一定位置上輸出有效功的能力。擬定功是電磁吸力功的能力。擬定功是電磁吸力Fx與對應與對應的乘積表示。的乘積表示。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性20 2、對于轉動式電磁系統，表示

13、銜鐵受到的電磁轉矩與銜鐵、對于轉動式電磁系統，表示銜鐵受到的電磁轉矩與銜鐵的角位移的關系：的角位移的關系： Fx=f（a） 轉動式電磁鐵。轉動式電磁鐵。 7-2 電磁系統的典型結構和基本特性電磁系統的典型結構和基本特性21五、反力特性：五、反力特性： 電磁系統的銜鐵在運動過程中要克服機械負載的作用力作電磁系統的銜鐵在運動過程中要克服機械負載的作用力作功。即電磁系統的主要任務是克服這種反作用力，因此，功。即電磁系統的主要任務是克服這種反作用力，因此，機械負載特性的反作用力機械負載特性的反作用力Ff 與與銜鐵行程銜鐵行程 之間的關系之間的關系F Fx x=f=f（ ）稱為反力特性。）稱為反力特性。

14、7-2 電磁系統的典型結構和基本特性22圖圖7-4給出幾種常見的反力特性給出幾種常見的反力特性a 瞬時脫扣機構；瞬時脫扣機構； b 起重電磁鐵；起重電磁鐵； c 彈簧性質負載；彈簧性質負載； d 多級彈簧性質負載多級彈簧性質負載（無動合觸頭）；（無動合觸頭）； E 多級彈簧性質負載多級彈簧性質負載（有動合觸頭）；（有動合觸頭）； f 永磁機構。永磁機構。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性23 為保障電磁系統可靠的工作，在銜鐵為保障電磁系統可靠的工作，在銜鐵吸合過程吸合過程中，動作電中，動作電流或電壓的吸力特性應高于反力特性；反之，流或電壓的吸力特性應高于反力特性；反之，在在銜鐵釋放銜鐵釋放過

15、程過程中，反力特性應高于動作電流或電壓的吸力特性。中，反力特性應高于動作電流或電壓的吸力特性。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性2424 六、輸入六、輸入-輸出特性：指輸入量與輸出量的關系。輸出特性：指輸入量與輸出量的關系。 電磁系統的輸入量是電量（電流或電壓），輸出量則可能電磁系統的輸入量是電量（電流或電壓），輸出量則可能是機械量（行程等）。但實際上有用的只有兩種形式的輸是機械量（行程等）。但實際上有用的只有兩種形式的輸入入輸出特性：繼電特性、控制特性。輸出特性：繼電特性、控制特性。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性25 六、輸入六、輸入-輸出特性：指輸入量與輸出量的關系。輸出特性：指輸

16、入量與輸出量的關系。a a 電磁式繼電器；電磁式繼電器； b b 磁放大器；磁放大器； c c 線性電磁鐵。線性電磁鐵。7-2 電磁系統的典型結構和基本特性繼電特性繼電特性控制特性控制特性控 制 特控 制 特性性26 七、時間特性：七、時間特性： 工作循環包括動作過程和釋放過程。工作循環包括動作過程和釋放過程。 所謂時間特性是指上述兩過程中動所謂時間特性是指上述兩過程中動作時間和釋放時間與銜鐵行程的關作時間和釋放時間與銜鐵行程的關系。系。 1、動作過程又分為兩個階段，觸動、動作過程又分為兩個階段，觸動階段和吸合運動階段階段和吸合運動階段(圖圖7-6)。 2、釋放時間分開釋時間和返回時間、釋放時

17、間分開釋時間和返回時間階段。階段。 7-2 電磁系統的典型結構和基本特性27 一、磁場及其對電流的作用一、磁場及其對電流的作用 1、磁場是一種空間，為電流所建立，同時又施加于載流導體。、磁場是一種空間，為電流所建立，同時又施加于載流導體。 從微觀上從微觀上說，磁場對電流的作用力就是它對運動電荷的作用力說，磁場對電流的作用力就是它對運動電荷的作用力-洛倫茲力。洛倫茲力。7-3 7-3 磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 28二、磁場的基本物理量：二、磁場的基本物理量： 反映磁場性質的兩個基本物理反映磁場性質的兩個基本物理量量磁感應強度磁感應強度B和磁場強度和磁場強度H。 B值：值：

18、 回憶比奧回憶比奧-沙瓦實驗和比沙瓦實驗和比奧奧-沙瓦定律。沙瓦定律。7-3 7-3 磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 02sin4I dLdBr29三、磁力線、磁通量和磁通管三、磁力線、磁通量和磁通管 1、磁力線：人為引出以利磁場分析的一種曲線。磁力線上每一點切線的方、磁力線：人為引出以利磁場分析的一種曲線。磁力線上每一點切線的方向均與該點磁場的方向一致。而該點磁力線的密度則與磁感應強度的量向均與該點磁場的方向一致。而該點磁力線的密度則與磁感應強度的量值成正比。如圖所示：值成正比。如圖所示：7-3 7-3 磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 302、磁通量：磁感

19、應強度、磁通量：磁感應強度B通過某個面的通量。通過某個面的通量。3、磁通管：在磁場中任作一閉合曲線，并作過該曲線所有各點的磁力線，、磁通管：在磁場中任作一閉合曲線，并作過該曲線所有各點的磁力線，就得到所謂的磁通管。就得到所謂的磁通管。 如圖所示：如圖所示：7-3 7-3 磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 ABdA31四、磁通連續性定律：四、磁通連續性定律： 穿過磁場內任一封閉曲面的磁通恒等于零。也叫磁路的基爾霍夫第一穿過磁場內任一封閉曲面的磁通恒等于零。也叫磁路的基爾霍夫第一定律。定律。 或寫成形式為：或寫成形式為： 或或 上式的微分說明磁感應強度既無源，也無匯，自身封閉的一條

20、曲線。因上式的微分說明磁感應強度既無源，也無匯，自身封閉的一條曲線。因此磁場是一種無源場。此磁場是一種無源場。00divB 7-3 7-3 磁場的基本概念與基本定律磁場的基本概念與基本定律 ABdA0327-4 磁場的若干性質 一、磁場中的疊加性質：一、磁場中的疊加性質： 若干導體共同產生的磁場等于各載流導體單獨產生的磁場之和。若干導體共同產生的磁場等于各載流導體單獨產生的磁場之和。 二、給定邊界條件下磁場分布的唯一性二、給定邊界條件下磁場分布的唯一性 標量磁位場是位場，根據位場解的唯一性定理可知標量磁位場是位場，根據位場解的唯一性定理可知:在邊界條件給定的在邊界條件給定的條件下，磁場分布也是

21、唯一的。因此在保持邊界條件不變的前提下，條件下，磁場分布也是唯一的。因此在保持邊界條件不變的前提下，運用各種巧妙的方法來解決一些復雜的問題。運用各種巧妙的方法來解決一些復雜的問題。33 三、磁力線與等磁三、磁力線與等磁位線之間的互易位線之間的互易性性 磁力線與等磁位磁力線與等磁位線彼此間是正交的，線彼此間是正交的，所以它們的幾何位所以它們的幾何位置之間存在互易性。置之間存在互易性。7-4 磁場的若干性質347-4 磁場的若干性質357-5 7-5 磁路的基本概念磁路的基本概念 一、一、磁路磁路 二、二、磁路計算的基本原理磁路計算的基本原理 三、三、等效磁路圖等效磁路圖 四、四、磁路計算困難的原

22、因磁路計算困難的原因 五、五、磁路與電路的異同磁路與電路的異同 36磁場磁場 電路電路磁通磁通 電流電流磁通管磁通管 載流導體載流導體 磁阻磁阻 電阻電阻磁勢磁勢 電勢電勢磁壓降磁壓降 電壓降電壓降“ 場場 ” 的 問 題的 問 題“路路”化化 解決了用求解磁場方法解決了用求解磁場方法計算電器的電磁系統困計算電器的電磁系統困難的難題難的難題37mkmkUR若將磁通管第k段上的磁壓降Um k與磁通 的比值：38一、磁路：磁通或磁力線經過的閉合回路。一、磁路：磁通或磁力線經過的閉合回路。 1、主磁通：、主磁通：也叫工作氣隙磁通，是指通過磁導體以及主氣也叫工作氣隙磁通，是指通過磁導體以及主氣隙的磁通

23、；記為隙的磁通；記為。 2、漏磁通：、漏磁通：是指只通過線圈周圍空間和部分導磁體形成回是指只通過線圈周圍空間和部分導磁體形成回路的磁通；記為路的磁通；記為。 （1）較小時，較小時，l，忽略不計；忽略不計； （2）較大時，較大時，不能忽略不計，磁路是串并聯的磁路不能忽略不計，磁路是串并聯的磁路 39404142二、磁路的基本定律二、磁路的基本定律 1、磁路的基爾霍夫第一定律（）：、磁路的基爾霍夫第一定律（）： 對磁路的任一節點，進入節點的磁通與離開節點的磁通相等。對磁路的任一節點，進入節點的磁通與離開節點的磁通相等。 令離開節點的磁通為正，進入節點的磁通為負，則匯聚在任令離開節點的磁通為正，進入

24、節點的磁通為負，則匯聚在任意節點的磁通的代數和為零，即：意節點的磁通的代數和為零，即： =0。 43 2 、磁路的基爾霍夫第二定律（）：、磁路的基爾霍夫第二定律（）： 安培環路導出安培環路導出 （1）定義：）定義： 指沿磁路的任一閉合回路，磁壓降的代數和，等于與該回路磁指沿磁路的任一閉合回路，磁壓降的代數和，等于與該回路磁通相交鏈的線圈磁通勢的代數和，即：通相交鏈的線圈磁通勢的代數和，即： 如磁路中有氣隙如磁路中有氣隙，則有，則有INHl mINR 44 （2）U與與IN的正、負規定：的正、負規定： 如果磁通方向與環繞方向相同，則該段磁壓降為正；反之為負。如果磁通方向與環繞方向相同，則該段磁壓

25、降為正；反之為負。 磁通勢的正方向與電流的正方向應符合右手螺旋定則。磁通勢的正方向與電流的正方向應符合右手螺旋定則。 當磁通勢的正方向和環繞方向一致時，該磁通勢為正；反之為負。當磁通勢的正方向和環繞方向一致時，該磁通勢為正；反之為負。 磁路歐姆定律磁路的基爾霍夫第二定律的一個特例：磁路歐姆定律磁路的基爾霍夫第二定律的一個特例： 磁路兩點間磁壓降磁路兩點間磁壓降 = = 通過磁路的磁通量磁路磁阻通過磁路的磁通量磁路磁阻 mmUR45 三、等效磁路圖：三、等效磁路圖： 依照電路的原理，畫出等效磁路圖。依照電路的原理，畫出等效磁路圖。 、IN：表示磁通勢。：表示磁通勢。 、R 、m、h、a：磁阻。：

26、磁阻。 、拍合式直流電磁鐵等效磁路圖。、拍合式直流電磁鐵等效磁路圖。 4647 四、磁路計算困難的原因：四、磁路計算困難的原因： 1、導磁體的磁導率隨磁感應強度、導磁體的磁導率隨磁感應強度B的大小在相當大的范的大小在相當大的范圍內變化，故導磁體的磁阻不是常數；圍內變化，故導磁體的磁阻不是常數； 2、氣隙磁導的計算結果也不精確；、氣隙磁導的計算結果也不精確； 3、因存在漏磁通、因存在漏磁通l ，鐵心與鐵軛各點的磁通值均不相等，鐵心與鐵軛各點的磁通值均不相等，磁通勢沿鐵心的分布也不均勻。磁通勢沿鐵心的分布也不均勻。 48 五、磁路與電路的異同五、磁路與電路的異同 磁路與電路有許多相似之處，表現在：

27、磁路中的磁勢、磁磁路與電路有許多相似之處，表現在：磁路中的磁勢、磁通、磁壓降、磁阻抗等參量與電路中的電勢、電流、電壓通、磁壓降、磁阻抗等參量與電路中的電勢、電流、電壓降、電阻、和阻抗等參量是一一對應的。磁路的歐姆定律降、電阻、和阻抗等參量是一一對應的。磁路的歐姆定律和基爾霍夫定律與電路同名定律之間存在一定的對應關系。和基爾霍夫定律與電路同名定律之間存在一定的對應關系。 然而，它們之間又有本質上的差異，主要表現然而，它們之間又有本質上的差異，主要表現: 由于磁導體的相對磁導率通常并非常數，而是磁場強度由于磁導體的相對磁導率通常并非常數，而是磁場強度B的函數，在一般情況磁路是非線性的。的函數，在一

28、般情況磁路是非線性的。49 電路問題中雖然也有泄漏電流，但由于電導體與電介質電路問題中雖然也有泄漏電流，但由于電導體與電介質的電導率相差極大（比值可高達的電導率相差極大（比值可高達10201021），故在非高），故在非高壓及非高頻場合，忽略漏泄電流對工程計算結果幾乎沒壓及非高頻場合，忽略漏泄電流對工程計算結果幾乎沒有影響。磁路則不然。磁導體與一般媒質的磁導率比值有影響。磁路則不然。磁導體與一般媒質的磁導率比值通常只有通常只有103104 。因此忽略漏磁通時會給工程計算結。因此忽略漏磁通時會給工程計算結果帶來相當大的誤差。果帶來相當大的誤差。 電流和泄漏電流在電阻上要產生電電流和泄漏電流在電阻上

29、要產生電熱能的轉換，而磁熱能的轉換，而磁通和漏磁通并不會在磁阻上進行磁能與熱能的轉換，即通和漏磁通并不會在磁阻上進行磁能與熱能的轉換，即它們不會產生焦耳熱損耗。它們不會產生焦耳熱損耗。 50 磁導體外部（如工作氣隙和漏磁通的路徑）的磁通管的磁導體外部（如工作氣隙和漏磁通的路徑）的磁通管的幾何參數一般均未知，故與它相關的磁路參數（工作氣幾何參數一般均未知，故與它相關的磁路參數（工作氣隙的磁導和漏磁通）均應該根據磁場的基本性質和基本隙的磁導和漏磁通）均應該根據磁場的基本性質和基本定律來確定。定律來確定。 由于必須考慮磁通，磁路中的磁勢和磁阻等都是分布參由于必須考慮磁通，磁路中的磁勢和磁阻等都是分布

30、參數，所以磁路是分布參數性質的路。數，所以磁路是分布參數性質的路。 517-6 7-6 電磁系統計算的基本任務與計算框圖電磁系統計算的基本任務與計算框圖一、電磁系統計算的基本任務一、電磁系統計算的基本任務 基本任務有兩大類：正求任務與反求任務。基本任務有兩大類：正求任務與反求任務。 1、正求任務正求任務就是在給定工作氣隙磁通的條件下，求出建立該磁通就是在給定工作氣隙磁通的條件下，求出建立該磁通所需的磁勢。所需的磁勢。 如在設計計算中，根據給定的靜態吸力特性或動態特性的要求，先如在設計計算中，根據給定的靜態吸力特性或動態特性的要求，先確定電磁系統的結構形式，并據此確定所需的工作氣隙磁通，然后再求

31、確定電磁系統的結構形式，并據此確定所需的工作氣隙磁通，然后再求出所需線圈磁勢和線圈參數。出所需線圈磁勢和線圈參數。 正求任務是比較簡單，也稱為直接計算任務。正求任務是比較簡單，也稱為直接計算任務。 522、反求任務：、反求任務： 在給定磁勢的條件下求出它所產生的工作氣隙磁通。它是與正求任務在給定磁勢的條件下求出它所產生的工作氣隙磁通。它是與正求任務相反的一種計算任務，常用于特性驗算。相反的一種計算任務，常用于特性驗算。 相對而言，反向任務的難度要大的多。相對而言，反向任務的難度要大的多。7-6 電磁系統計算的基本任務與計算框圖53二、計算框圖二、計算框圖 磁路計算只是電磁鐵計算的一部分，此外還

32、要計算電磁吸力、靜態磁路計算只是電磁鐵計算的一部分，此外還要計算電磁吸力、靜態吸力特性和動態吸力特性。吸力特性和動態吸力特性。 整個電磁系統計算工作框圖如下，當然，電磁系統計算并非一定要整個電磁系統計算工作框圖如下，當然，電磁系統計算并非一定要包括框圖內的全部項目，根據具體計算需要亦可省去其中的部分項目。包括框圖內的全部項目，根據具體計算需要亦可省去其中的部分項目。7-6 電磁系統計算的基本任務與計算框圖547-6 電磁系統計算的基本任務與計算框圖55小小 結結 電磁系統電磁系統是由磁系統和線圈組成、用以進行電磁轉換的電器組件或是由磁系統和線圈組成、用以進行電磁轉換的電器組件或部件。部件。 電磁式電器的電磁系統由鐵心、磁軛、銜鐵、激磁線圈和反力彈簧電磁式電器的電磁系統由鐵心、磁軛、銜鐵、激磁線圈和反力彈簧等組成。等組成。 56 電磁系統的特性主要有下列四種：電磁系統的特性主要有下列四種： 吸力特性：吸力特性：它是電滋系統的電磁吸力它是電滋系統的電磁吸力Fx與銜鐵的機械行程之間的關系。與銜鐵的機械行程之間的關系。 靜態吸力特性也稱為靜特性或簡稱吸力特性。靜態吸力特