第1章電機(jī)學(xué)基礎(chǔ)知識

1.1電機(jī)的基本功能與主要類型1.3電機(jī)的制造材料1.2電機(jī)的基本原理10八月20231山東理工大學(xué)電工電子教研室第1章電機(jī)學(xué)基礎(chǔ)知識1.1電機(jī)的基本功1.1電機(jī)的基本功能與主要類型一、按照能量轉(zhuǎn)換和信號傳遞所起的作用分類1.發(fā)電機(jī)

將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。2.電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。3.變壓器、變流器、變頻機(jī)、移相器

變換電壓、電流、頻率、相位。4.控制電機(jī)

作為自動控制系統(tǒng)的控制元件，起檢測、放大、執(zhí)行和校正作用。電機(jī)定義：是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。10八月20232山東理工大學(xué)電工電子教研室1.1電機(jī)的基本功能與主要類型一、按照能量轉(zhuǎn)換和信號傳遞二、按運(yùn)動方式及電源性質(zhì)分類電機(jī)靜止電機(jī)-----------------變壓器旋轉(zhuǎn)電機(jī)直流電機(jī)交流電機(jī)異步電機(jī)同步電機(jī)控制電機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電動機(jī)異步發(fā)電機(jī)異步電動機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動機(jī)電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月20233山東理工大學(xué)電工電子教研室二、按運(yùn)動方式及電源性質(zhì)分類電機(jī)靜止電機(jī)---------1.電與電機(jī)的發(fā)展概況三、電、電機(jī)與電力拖動的發(fā)展史

在公元585年，泰勒斯發(fā)現(xiàn)了摩擦起電；

1672年格里凱解釋了摩擦起電；

1746年荷蘭的莫伸布洛克在萊頓鎮(zhèn)制造了萊頓瓶；

1752年美國的富蘭克林解釋了雷和電的關(guān)系。

十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)初，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，在電磁方面的研究工作發(fā)展的很快。

1785年庫侖首先從實(shí)驗(yàn)室中確定了電荷間的相互作用力，即庫侖定律，使電荷的概念開始有了定量的意義。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月20234山東理工大學(xué)電工電子教研室1.電與電機(jī)的發(fā)展概況三、電、電機(jī)與電力拖動的發(fā)展史在公

1820年丹麥的奧斯特從實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用，揭開了電學(xué)理論新的一頁；

同一年德國的安培確定了通過有電流的線圈其作用與磁鐵相似，這指出了磁現(xiàn)象的本質(zhì)問題；

1826年德國的歐姆在通過實(shí)驗(yàn)而得出歐姆定律；電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況

1831年英國的法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，為研制各種電機(jī)奠定了重要的理論基礎(chǔ)；法拉第與最早的發(fā)電機(jī)——法拉第盤10八月20235山東理工大學(xué)電工電子教研室1820年丹麥的奧斯特從實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用

1832年皮克斯在電磁感應(yīng)理論的指導(dǎo)下，制造了第一臺發(fā)電機(jī)；電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況

1833年楞次建立了確定感應(yīng)電流方向的原則；皮克斯發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)其后他致力于電機(jī)理論的研究并闡明了電機(jī)的可逆性原理。

1834年雅比克制造出世界第一臺電動機(jī)，從而證明了實(shí)際應(yīng)用電能的可能性。10八月20236山東理工大學(xué)電工電子教研室1832年皮克斯在電磁感應(yīng)理論的指導(dǎo)下，制造了第一臺發(fā)電雅可比發(fā)明的世界上第一臺電動機(jī)模型與實(shí)用電動機(jī)10八月20237山東理工大學(xué)電工電子教研室雅可比發(fā)明的世界上第一臺電動機(jī)模型與實(shí)用電動機(jī)02八月

1838年，俄國人用一臺直流電動機(jī)拖動輪船，以4km/h的速度逆流而上和順流而下，這是最早的實(shí)用電動機(jī)。

1845年用電磁鐵代替了永久磁鐵，此前電機(jī)中的磁極是用永久磁鐵制造的。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況

1866年，德國科學(xué)家西門子制成的第一臺自激式發(fā)電機(jī)，標(biāo)志著制造大容量發(fā)電機(jī)技術(shù)的突破，具有劃時(shí)代的意義。10八月20238山東理工大學(xué)電工電子教研室1838年，俄國人用一臺直流電動機(jī)拖動輪船，以4k

Siemens和他的自激式發(fā)電機(jī)10八月20239山東理工大學(xué)電工電子教研室Siemens和他的自激式發(fā)電機(jī)02八月20239

1886年，特斯拉研制出兩相異步電動機(jī)。特斯拉與他發(fā)明的兩相異步電動機(jī)

1885年，費(fèi)那里斯發(fā)現(xiàn)了兩相電流能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。10八月202310山東理工大學(xué)電工電子教研室1886年，特斯拉研制出兩相異步電動機(jī)。特斯拉與他發(fā)

1820年丹麥的奧斯特從實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用，揭開了電學(xué)理論新的一頁；

同一年德國的安培確定了通過有電流的線圈其作用與磁鐵相似，這指出了磁現(xiàn)象的本質(zhì)問題；

1826年德國的歐姆在通過實(shí)驗(yàn)而得出歐姆定律；

1831年英國的法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，為研制各種電機(jī)奠定了重要的理論基礎(chǔ)；

1832年皮克西在電磁感應(yīng)理論的指導(dǎo)下，制造了第一臺發(fā)電機(jī)（另一說法是法拉第制造了第一臺發(fā)電機(jī)）；

1833年楞次建立了確定感應(yīng)電流方向的原則；電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202311山東理工大學(xué)電工電子教研室1820年丹麥的奧斯特從實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了電流對磁針有力的作用

1834年雅比克制造出世界第一臺電動機(jī)，從而證明了實(shí)際應(yīng)用電能的可能性。

1838年，用直流電動機(jī)拖動電動輪船試驗(yàn)成功。

1845年用電磁鐵代替了永久磁鐵，此前電機(jī)中的磁極是用永久磁鐵制造的；

1871年凡·麥爾準(zhǔn)發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)；

1884年霍普金孫制造出了單相變壓器；

1885年費(fèi)那里斯發(fā)現(xiàn)了兩相電流能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；

1886年，研制成功兩相感應(yīng)電動機(jī)模型；電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202312山東理工大學(xué)電工電子教研室1834年雅比克制造出世界第一臺電動機(jī)，從而證明了實(shí)際應(yīng)

電機(jī)工程得以飛躍發(fā)展是與俄羅斯杰出的工程師多里沃－多勃羅沃爾斯基的工作分不開的，他是三相電路系統(tǒng)的創(chuàng)始者；

他在1889年相繼發(fā)明和制造出三相異步電動機(jī)和三相變壓器，并首先采用了三相輸電線，使電機(jī)基本定型。一個(gè)多世紀(jì)以來，電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)似乎并沒有多大的變化，但電機(jī)的類型有了很大的發(fā)展，在運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面都有了很大的改進(jìn)和提高。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202313山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)工程得以飛躍發(fā)展是與俄羅斯杰出的工程師多里沃－多勃羅沃隨著自動控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)裝置的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上，又發(fā)展了許多種可靠性，高精度、快速響應(yīng)的控制電機(jī)，成為電機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立的分支。我國的電機(jī)工業(yè)在建國以來發(fā)生了巨大的變化。現(xiàn)在已建立了自己的工業(yè)體系，有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的電機(jī)、變壓器系列，能生產(chǎn)成套的大、小型火力和水力發(fā)電設(shè)備，基本上能生產(chǎn)滿足國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)需要的各種電機(jī)。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202314山東理工大學(xué)電工電子教研室隨著自動控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)裝置的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)2．電力拖動的發(fā)展概況最初電動機(jī)拖動代替了蒸汽或水力的拖動；當(dāng)時(shí)電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械的方式是通過天軸來實(shí)現(xiàn)的，稱為“成組拖動”。即由一臺電動機(jī)拖動一組生產(chǎn)機(jī)械，從電動機(jī)到各種生產(chǎn)機(jī)械的能量傳送以及在各生產(chǎn)機(jī)械之間的能量分配完全用機(jī)械的方式，靠天軸及機(jī)械傳動來實(shí)現(xiàn)。電動機(jī)遠(yuǎn)離車間，車間內(nèi)有大量的天軸、長皮帶和皮帶輪等，能量在傳遞過程中損耗大、效率低、易出事故，若電動機(jī)發(fā)生故障，成組的生產(chǎn)機(jī)械將停產(chǎn)，這是一種落后的拖動方式。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202315山東理工大學(xué)電工電子教研室2．電力拖動的發(fā)展概況電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況02八月2二十世紀(jì)以來，生產(chǎn)機(jī)械上廣泛采用“單電機(jī)拖動系統(tǒng)”，即一臺生產(chǎn)機(jī)械由一臺單獨(dú)的電動機(jī)拖動；電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械在結(jié)構(gòu)上密切配合，從而進(jìn)一步簡化機(jī)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的全部自動化。用一臺電動機(jī)拖動具有多個(gè)工作機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)機(jī)械，則機(jī)械內(nèi)部仍保留著復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)；從上世紀(jì)三十年代起，廣泛采用了“多電機(jī)拖動系統(tǒng)”，即每一個(gè)工作機(jī)構(gòu)用單獨(dú)電機(jī)帶動，這樣生產(chǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化；例對銑床來說共有3臺電機(jī)即主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)和冷卻電機(jī)。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202316山東理工大學(xué)電工電子教研室二十世紀(jì)以來，生產(chǎn)機(jī)械上廣泛采用“單電機(jī)拖動系統(tǒng)”，即一臺生隨著生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展，對上述單機(jī)、多機(jī)拖動系統(tǒng)提出了更高的要求：要求提高加工精度與工作速度，要求快速起動、制動及反轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)在寬廣范圍內(nèi)調(diào)速及整個(gè)生產(chǎn)過程自動化等。完成這些任務(wù)，除電動機(jī)外，還需有其他裝置，組成自動化的電機(jī)拖動系統(tǒng)。隨著電機(jī)及電器制造工業(yè)及各種自動化元件的發(fā)展，自動電力拖動系統(tǒng)得到不斷的更新發(fā)展。最初采用的控制系統(tǒng)是繼電器—接觸器型的。屬于有觸點(diǎn)斷續(xù)控制系統(tǒng)。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202317山東理工大學(xué)電工電子教研室隨著生產(chǎn)機(jī)械的發(fā)展，對上述單機(jī)、多機(jī)拖動系統(tǒng)提出了更高的要求隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)已被大量采用，從分離元件到集成電路，直到近幾年來的微機(jī)處理系統(tǒng)。由于有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前仍被廣泛采用。建國以來，電力拖動自動化系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展有了很大的成績，建立了一些有一定電力拖動自動化水平的工廠，建立了一批科研與設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，自行設(shè)計(jì)和制造了一批具有一定水平的生產(chǎn)自動線。但與先進(jìn)國家相比差距較大；控制電機(jī)方面，由于我們起步較晚，差距更大。電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況10八月202318山東理工大學(xué)電工電子教研室隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)已被大量采用，從分離元電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況

專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。了解各類電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。

理解電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。

掌握電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的分析方法和運(yùn)行性能。

理解電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各種參數(shù)的物理意義，并能熟練應(yīng)用等效電路和相量圖。通過實(shí)驗(yàn)，掌握電機(jī)的基本實(shí)驗(yàn)方法和電機(jī)使用的基本技能。四、本課程的性質(zhì)和任務(wù)10八月202319山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。四、本課程的性質(zhì)電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況變壓器電機(jī)動力電機(jī)控制電機(jī)直流電機(jī)交流電機(jī)異步電機(jī)同步電機(jī)電機(jī)：發(fā)電機(jī)和電動機(jī)。電能機(jī)械能電動機(jī)發(fā)電機(jī)磁場水能熱能風(fēng)能原子能五、教學(xué)內(nèi)容10八月202320山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)與電力拖動的發(fā)展概況變壓器動力電機(jī)直流電機(jī)異步電機(jī)1.2電機(jī)的基本原理一、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B

表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位:

特斯拉(T)，1T=1Wb/m2

1.2.1磁場的基本物理量10八月202321山東理工大學(xué)電工電子教研室1.2電機(jī)的基本原理一、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B

表示磁場的基本物理量二、磁通磁通

：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。

說明:

如果不是均勻磁場，則取B的平均值。在均勻磁場中

=BS或

B=/S

磁感應(yīng)強(qiáng)度B在數(shù)值上可以看成為與磁場方向垂直的單位面積所通過的磁通,故又稱磁通密度。磁通

的單位:韋[伯](Wb)1Wb=1T·m2均勻磁場:

各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同的

磁場，也稱勻強(qiáng)磁場。10八月202322山東理工大學(xué)電工電子教研室磁場的基本物理量二、磁通磁通：穿過垂直于B方向的面積S中

H與B的區(qū)別①H∝I，與介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。②

B與電流的大小和介質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān)。磁場的基本物理量磁場強(qiáng)度H的單位：安培/米（A/m)三、磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H

：表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。是計(jì)算磁場時(shí)所引用的一個(gè)物理量，通過它來確定磁場與電流之間的關(guān)系。10八月202323山東理工大學(xué)電工電子教研室H與B的區(qū)別①H∝I，與介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。磁磁場的基本物理量由實(shí)驗(yàn)可測得：真空的磁導(dǎo)率為：真空磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)，將其它物質(zhì)的磁導(dǎo)率和它比較是很方便的。四、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率

：表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。它與磁場強(qiáng)度的乘積就等于磁感應(yīng)強(qiáng)度，即：磁導(dǎo)率

的單位：亨/米（H/m）10八月202324山東理工大學(xué)電工電子教研室磁場的基本物理量由實(shí)驗(yàn)可測得：真空的磁導(dǎo)率為：真空磁導(dǎo)率是一磁場的基本物理量也即當(dāng)磁場媒質(zhì)是某種物質(zhì)時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與在同樣電流下真空時(shí)該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0之比的倍數(shù)。自然界的所有物質(zhì)按磁導(dǎo)率的大小，大體上可分為磁性材料和非磁性材料。相對磁導(dǎo)率

r：

任一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率

和真空的磁導(dǎo)率

0的比值。10八月202325山東理工大學(xué)電工電子教研室磁場的基本物理量也即當(dāng)磁場媒質(zhì)是某種物質(zhì)時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁通所通過的路徑稱為磁路。1.2.2磁路及其基本定律＋u－ΦΦ

主磁通漏磁通磁路i10八月202326山東理工大學(xué)電工電子教研室磁通所通過的路徑稱為磁路。1.2.2磁路及其基本定律＋Φ電機(jī)中常用的基本定律一、全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的線積分等于該閉合回線所包圍的電流的代數(shù)和

如果在均勻磁場中，沿著回線L

磁場強(qiáng)度H處處相等，則二、磁路的歐姆定律作用在磁路上的磁動勢F等于磁路內(nèi)的磁通量Φ乘以磁阻

RmF稱為磁動勢10八月202327山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律一、全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線電機(jī)中常用的基本定律磁通量Φ等于磁通密度乘以面積

磁場強(qiáng)度等于磁通密度除以磁導(dǎo)率

于是W10八月202328山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律磁通量Φ等于磁通密度乘以面積磁場強(qiáng)度等電機(jī)中常用的基本定律三、磁路的基爾霍夫定律1.磁路的基爾霍夫第一定律或閉合面i1i2Φ1Φ2Φ310八月202329山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律三、磁路的基爾霍夫定律1.磁路的基爾霍電機(jī)中常用的基本定律2.磁路的基爾霍夫第二定律10八月202330山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律2.磁路的基爾霍夫第二定律02八月電機(jī)中常用的基本定律四、電磁感應(yīng)定律在我們回顧的所有定律中這將是最重要的一個(gè)。簡單的說電磁感應(yīng)定律就是變化的電場附近會產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場附近會產(chǎn)生變化的電場。定義：無論何種原因使的與閉合線圈交鏈的磁鏈ψ隨著時(shí)間t變化時(shí)，線圈中將會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e根據(jù)原因的不同，感應(yīng)電動勢可分為以下兩類：10八月202331山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律四、電磁感應(yīng)定律在我們回顧的所有定律中這電機(jī)中常用的基本定律1.變壓器電動勢指線圈位置靜止不變，穿過線圈的磁通Ф發(fā)生變化，這樣在線圈內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其大小與線圈的匝數(shù)和磁通變化率成正比，方向由楞次定律決定2.切割（運(yùn)動）電動勢當(dāng)磁場和線圈導(dǎo)體之間有相對運(yùn)動時(shí)，使得穿過線圈的磁通隨著時(shí)間的變化而變化。此時(shí)的e叫做運(yùn)動電動勢e=Blv方向由右手定則判定。10八月202332山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律1.變壓器電動勢2.切割（運(yùn)動）電動電機(jī)中常用的基本定律

五、電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。

f=Bil

在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，作用在轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體上的電磁力將使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)力矩（等于力乘以轉(zhuǎn)子半徑），這個(gè)力矩稱之為電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩在電機(jī)的能量形態(tài)轉(zhuǎn)換起到重要的作用，以后會詳細(xì)研究它。

回顧右手定則，左手定則10八月202333山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律五、電磁力定律02八月20233電機(jī)中常用的基本定律六、電路定律（1）歐姆定律：u=iR（2）基爾霍夫第一定律（電流定律）∑i=0（3）基爾霍夫第二定律（電壓定律）在電路中，對任一回路，沿回路環(huán)繞一周，回路內(nèi)所有元件的電壓代數(shù)和等于零，即∑u=0。10八月202334山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)中常用的基本定律六、電路定律02八月202334山東1.3制造電機(jī)所用的材料1.3.1概述制造材料主要包括：導(dǎo)磁材料、導(dǎo)電材料、絕緣材料、結(jié)構(gòu)材料、散熱材料、冷卻材料、潤滑材料等。導(dǎo)電材料：銅、鋁。導(dǎo)磁材料：各種成分的鑄鋼（電工鋼片）。

絕緣材料：各種絕緣紙、油性玻璃漆布、有機(jī)硅玻璃粘帶、酚醛玻璃纖維壓塑料······

絕緣等級

YAEBFHC容許工作溫度/℃90105120130155180＞18010八月202335山東理工大學(xué)電工電子教研室1.3制造電機(jī)所用的材料1.3.1概述制造材料1.3.2磁性材料的磁性能一、高導(dǎo)磁性磁性材料的磁導(dǎo)率通常都很高，即

r1(如坡莫合金，其

r可達(dá)2

105)

。磁性材料能被強(qiáng)烈的磁化，具有很高的導(dǎo)磁性能。磁性材料主要指鐵、鎳、鈷及其合金等。磁性物質(zhì)的高導(dǎo)磁性被廣泛地應(yīng)用于電工設(shè)備中，如電機(jī)、變壓器及各種鐵磁元件的線圈中都放有鐵心。在這種具有鐵心的線圈中通入不太大的勵(lì)磁電流，便可以產(chǎn)生較大的磁通和磁感應(yīng)強(qiáng)度。電機(jī)的制造材料10八月202336山東理工大學(xué)電工電子教研室1.3.2磁性材料的磁性能一、高導(dǎo)磁性磁性材料的磁導(dǎo)率

這些小磁鐵叫做“磁疇”。磁疇（磁化前）磁疇（磁化后）在外磁場的作用下，磁疇順著外磁場方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。

磁性物質(zhì)具有高導(dǎo)磁性是由于內(nèi)部有很多被強(qiáng)烈磁化的小磁鐵。電機(jī)的制造材料10八月202337山東理工大學(xué)電工電子教研室這些小磁鐵叫做“磁疇”。磁疇（磁化前）磁疇（磁化后）在外電機(jī)的制造材料磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會隨著外磁場的增強(qiáng)而無限的增強(qiáng)。二、磁飽和性BJ

磁場內(nèi)磁性物質(zhì)的磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線；B0

磁場內(nèi)不存在磁性物質(zhì)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度直線；B

BJ曲線和B0直線的縱坐標(biāo)相加即磁場的B-H

磁化曲線。OHBB0BJB?a?b磁化曲線當(dāng)外磁場增大到一定程度時(shí)，磁性物質(zhì)磁疇的磁場方向全部都轉(zhuǎn)向與外部磁場方向一致，磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度將趨向某一定值，如圖。10八月202338山東理工大學(xué)電工電子教研室電機(jī)的制造材料磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會隨著外磁場

B-H

磁化曲線的特征：

Oa段：B與H幾乎成正比地增加；

ab段：B的增加緩慢下來；

b點(diǎn)以后：B增加很少，達(dá)到飽和。OHBB0BJB?a?b有磁性物質(zhì)存在時(shí)，B與H不成正比，磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率

不是常數(shù)，隨H而變。

有磁性物質(zhì)存在時(shí)，

與I不成正比。

磁性物質(zhì)的磁化曲線在磁路計(jì)算上極為重要，其為非線性曲線，實(shí)際中通過實(shí)驗(yàn)得出。

OHB,

B

磁化曲線B和

與H的關(guān)系電機(jī)的制造材料10八月202339山東理工大學(xué)電工電子教研室B-H磁化曲線的特征：OHBB0BJB?a?b有磁性物三、磁滯性磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B-H關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線，稱為磁滯回線。磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于外磁場變化的性質(zhì)。磁滯回線OHB????BrHc剩磁感應(yīng)強(qiáng)度Br(剩磁)：

當(dāng)線圈中電流減小到零(H=0)時(shí)，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。例如:永久磁鐵的磁性就是由剩磁產(chǎn)生的；自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的磁極，為了使電壓能建立，也必須具有剩磁。

電機(jī)的制造材料10八月202340山東理工大學(xué)電工電子教研室三、磁滯性磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B磁滯回線OHB????BrHC但剩磁也存在著有害的一面，例如，當(dāng)工件在平面磨床上加工完畢后，由于電磁吸盤有剩磁，還將工件吸住。為此要通入反向去磁電流，去掉剩磁，才能取下工件。矯頑磁力HC：使B=0所需的H值。磁性物質(zhì)不同，其磁滯回線和磁化曲線也不同。電機(jī)的制造材料10八月202341山東理工大學(xué)電工電子教研室磁滯回線OHB????BrHC但剩磁也存在著有害的一面，例如幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線a

鑄鐵b

鑄鋼c硅鋼片O0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0103H/(A/m)H/(A/m)123456