1.磁路基本知識及物理量磁路的基本概念1磁路中的物理量2一磁路的基本概念一、磁路的基本概念1.鐵磁性物質(zhì)的磁化圖1磁疇的排列（a）無外磁場（b）有外磁場一、磁路的基本概念2.磁化曲線圖2磁化曲線測定（a）實驗電路（b）磁化曲線ERAΦSAN1SN2磁通表BHOa123鐵磁性物質(zhì)的B隨H而變化的曲線稱為磁化曲線，又稱為B-H曲線。一、磁路的基本概念3.磁滯回線BHOBmHm-Hm-Bm-HcHc-BrbBrcdefa圖4磁滯回線一、磁路的基本概念4.鐵磁性物質(zhì)的分類圖6軟磁性、硬磁性、矩磁性物質(zhì)的磁滯回線BHOBHOBHO（a）軟磁性物質(zhì)（b）硬磁性物質(zhì)（c）矩磁性物質(zhì)一、磁路的基本概念5.磁路圖7無分支磁路漏磁通銜鐵氣隙主磁通II圖8有分支磁路二磁路中的物理量二、磁場基本物理量1.磁感應(yīng)強度圖9有分支磁路磁感應(yīng)強度B二、磁場基本物理量2.磁通φ：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。3.磁導(dǎo)率μ：表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。二、磁場基本物理量4.磁場強度H介質(zhì)中某點的磁感應(yīng)強度B與介質(zhì)磁導(dǎo)率μ之比。（1）磁場強度大小（2）磁場強度H的單位安培/米（A/m)二、磁場基本物理量5.磁動勢通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積，稱為磁動勢(也稱磁通勢)，A(安培)。磁動勢Em=NIN——表示線圈的匝數(shù)I——表示通過線圈的電流二、磁場基本物理量6.磁阻磁路中也有磁阻，表示磁通通過磁路時所受到的阻礙作用，用符號Rm表示。磁阻磁導(dǎo)率μ——單位為H/m長度l——單位為m截面積S——單位為m2磁阻Rm——單位為1/H小結(jié)磁路的基本概念磁化磁化曲線磁滯回線鐵磁性物質(zhì)磁路磁路中的物理量磁感應(yīng)強度磁通磁導(dǎo)率μ磁場強度H磁動勢磁阻2.基爾霍夫定律介紹基爾霍夫定律基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律基爾霍夫電壓定律分析與計算電路的基本定律各種線性及非線性電路的分析運算適用于電路中各元件的聯(lián)接方式僅取決于一、名詞解釋1.節(jié)點電路中三條或三條以上支路的公共連接點就稱為：節(jié)點，用字母n表示。圖2-3-9支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔圖一、名詞解釋2.支路電路中由一個或若干元件串聯(lián)組成的一條分支稱為一條支路,用字母b表示。圖2-3-9支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔圖無源支路有源支路一、名詞解釋3.回路由一條或多條支路所組成的閉合電路稱為回路，用字母l表示。圖2-3-9支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔圖無源支路有源支路一、名詞解釋4.網(wǎng)孔內(nèi)部不包含其他支路的回路稱為網(wǎng)孔，用字母m表示。圖2-3-9支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔圖二、基爾霍夫電流定律

基爾霍夫電流定律（KCL）又稱基爾霍夫第一定律它是描述電路中與節(jié)點相連的各支路電流間相互關(guān)系的定律內(nèi)容對于電路中的任何一個節(jié)點在任何瞬間，流入節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和。公式圖2-3-9支路、節(jié)點、回路和網(wǎng)孔圖二、基爾霍夫電流定律另一種敘述方式對于電路中的任意節(jié)點，在任意時刻，通過電路中任一節(jié)點的電流的代數(shù)和為零。公式若規(guī)定流入（出）節(jié)點電流為正，流出（入）節(jié)點電流為負(fù)，在圖2-3-9所示電路中，對節(jié)點a寫出：2-3-10KCL的擴展KCL通常用于節(jié)點，但也可以將其推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面（即廣義節(jié)點）。即在任一瞬時，流入閉合面的電流等于流出閉合面的電流。在圖2-3-10所示電路中，虛線為一閉合面，有公式：三、基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律（KVL）又稱基爾霍夫第二定律它反映了電路任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。內(nèi)容在任意時刻，沿任一回路循環(huán)方向（順時針或逆時針），回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。公式三、基爾霍夫電壓定律圖2-3-12KVL用于回路若以順時針方向為繞行方向，對回路列KVL方程，可得:公式三、基爾霍夫電壓定律圖2-3-12KVL用于回路KVL方程在電阻電路中的表達(dá)形式:具體定義在任意瞬間，沿任一回路繞行一周回路中電源電動勢的代數(shù)和等于各個電阻上電壓的代數(shù)和。三、基爾霍夫電壓定律圖2-3-12KVL用于回路其中正負(fù)號的確定原則是凡電動勢的正方向與所選繞行方向一致則取正號，相反則取負(fù)號當(dāng)電流的參考方向與繞行方向相同時，電阻上的電壓取正號，否則取負(fù)號。三、基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫定律適用于各種電路。既適用直流電路，也適合于交流電路。而且不論元件是線性還是非線性，這兩個公式都成立3.支路電流分析法課程回顧1.電路的節(jié)點、支路、回路、網(wǎng)孔的概念2.基爾霍夫電流定律、電壓定律的內(nèi)容和表達(dá)方式一、新課導(dǎo)入支路電流分析法可以使同學(xué)們更加明確基爾霍夫定律的含義——是求解復(fù)雜直流電路最基本的方法而且有助于同學(xué)們進一步學(xué)習(xí)第三節(jié)的疊加定理對于提高同學(xué)們求解復(fù)雜直流電路的邏輯思維能力有重要的作用二、新課講授在由多個電源及電阻組成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路中，凡不能用電阻的串、并聯(lián)等效變換化簡的電路，一般稱為復(fù)雜電路。計算復(fù)雜電路的方法很多，其中支路電流法是最基本的方法。1支路電流法是以支路電流為未知量，根據(jù)基爾霍夫兩條定律分別對節(jié)點和回路列出與未知量數(shù)目相等的獨立方程，從而解出各未知量的方法。2三、應(yīng)用支路電流法的解題步驟12在給定電路中，找出節(jié)點數(shù)n和支路數(shù)m標(biāo)出各支路。確定電流的參考方向和回路的繞行方向。參考方向可以任意選定，如與實際方向相反，求得的電流為負(fù)值。根據(jù)基爾霍夫電流定律列出（n-1）個獨立的節(jié)點電流方程。三、應(yīng)用支路電流法的解題步驟34根據(jù)基爾霍夫電壓定律列出[m-(n-1)]個獨立的回路電壓方程。為保證每個方程為獨立方程，通?？蛇x網(wǎng)孔列出電壓方程。聯(lián)立方程求解，求出各支路電流。四、例題【例2-11】在如圖2-3-14所示的電路中，已知US1=15V，US2=30V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。試求各支路的電流。圖2-3-14【解】該電路有2個節(jié)點a和b3條支路aeb、acb和adb2個網(wǎng)孔acbda、acbea支路電流的參考方向和回路的繞行方向如圖中所示。四、例題【例2-11】在如圖2-3-14所示的電路中，已知US1=15V，US2=30V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。試求各支路的電流。圖2-3-14【解】根據(jù)KCL，列出(n－1)=2-1=1個獨立的節(jié)點電流方程，即對節(jié)點a，有：根據(jù)KVL，列出：[m-(n-1)]＝[3-(2-1)]＝2個獨立的回路電壓方程。四、例題【例2-11】在如圖2-3-14所示的電路中，已知US1=15V，US2=30V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。試求各支路的電流。圖2-3-14【解】對網(wǎng)孔acbda，有：對網(wǎng)孔acbea，有：四、例題【例2-11】在如圖2-3-14所示的電路中，已知US1=15V，US2=30V，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。試求各支路的電流。圖2-3-14【解】將已知條件代入有：聯(lián)立上述方程求解，得:I1=1A實際方向與參考方向相同I2=3A實際方向與參考方向相同小結(jié)支路電流法是在計算復(fù)雜電路的各種方法中的一種最基本的方法。通過應(yīng)用基爾霍夫電流定律和電壓定律分別對結(jié)點和回路列出所需要的方程組，然后解出各未知支路電流。也是計算復(fù)雜電路的方法中，最直接最直觀的方法。前提選擇好電流的參考方向，支路電流分析法是以電路中的各支路電流為未知量，直接應(yīng)用KCL和KVL來列出支路電流的方程，然后從所列方程中解出各支路電流。4.直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理一、直流電機特點電源類型直流電機交流電機刷電機無刷電機直流有刷電機是最基礎(chǔ)的電機，它具有啟動快制動及時、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對簡單等特點。二、直流電機結(jié)構(gòu)直流電機的結(jié)構(gòu)和原理直流電機里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?；因此此時轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機能保持一個方向轉(zhuǎn)動。由于換相器與轉(zhuǎn)子固定在一起，而電刷與外殼固定在一起，電動機轉(zhuǎn)動時刷與換相器不斷的發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的阻力與熱量。所以有刷電機的效率低下，損耗非常大。但是它同樣具有制造簡單，成本低廉的優(yōu)點三、直流電機的勵磁方式大型直流電機大多利用電磁鐵在線圈中通電流來產(chǎn)生磁場。電機中專門為產(chǎn)生磁場而設(shè)置的線圈組稱為勵磁繞組。勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機可分為下列幾種類型：三、直流電機的勵磁方式1．他勵直流電機勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為他勵直流電機。永磁直流電機也可看作他勵直流電機。2．并勵直流電機并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，作為并勵發(fā)電機來說是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電；作為并勵電動機來說勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。三、直流電機的勵磁方式3．串勵直流電機串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。4．復(fù)勵直流電機復(fù)勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組。若串勵繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵。若兩個磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵。三、直流電機的勵磁方式不同勵磁方式的直流電機有著不同的特性1、串勵啟動和過載能力較大，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化明顯?？蛰d轉(zhuǎn)速過高，俗稱“飛車”。2、并勵轉(zhuǎn)速基本恒定，一般用于轉(zhuǎn)速變化較小的負(fù)載。3、復(fù)勵以并勵為主的復(fù)勵電機具有較大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速變化不大，多用于機床等。以串勵為主的復(fù)勵電機具有接近串勵電機特性，但無“飛車”危險。三、直流電機的勵磁方式不同勵磁方式的直流電機有著不同的特性4、他勵勵磁回路單獨供電的電機，用于需要寬調(diào)速的系統(tǒng)。直流電動機并勵式串勵式復(fù)勵式直流發(fā)電機他勵式并勵式復(fù)勵式四、永磁無刷直流電動機直流電機優(yōu)點起動和調(diào)速性能好，調(diào)速范圍廣平滑，過載能力較強，受電磁干擾影響小等。直流電機缺點主要是碳刷會磨損需要定期維護；機械式換向產(chǎn)生火花，限制了應(yīng)用場合；在一些需要防爆的場合都無法使用。四、永磁無刷直流電動機五、直流電機調(diào)速電動機調(diào)速是指電動機在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機的轉(zhuǎn)速。直流電動機可以在重負(fù)載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速而且調(diào)速范圍較寬。六、直流電機的調(diào)速方法直流變頻現(xiàn)在直流變頻技術(shù)這個名詞非?；鸨?jīng)常能在各種家電廣告中聽到這個詞，那么到底直流變頻技術(shù)是怎么回事呢？直流電怎么還有頻率呢？其實，這個詞最早是有人將需要電子換向的無刷直流電機的自控變頻調(diào)速系統(tǒng)簡稱為“直流變頻”，再加上為了區(qū)別于交流變頻技術(shù)，久而久之這個稱呼就流傳起來了。七、永磁無刷電動機的發(fā)展前景永磁無刷電機現(xiàn)在已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用在新能源汽車等各種領(lǐng)域，它不僅解決了傳統(tǒng)直流電機的很多問題，還保留了直流電機的很多優(yōu)點。將來永磁無刷電機的發(fā)展主要在這幾方面：1.更高的節(jié)能效果永磁同步電動機采用永磁體勵磁，無需勵磁電流，所以可以顯著提高功率因數(shù)定子電流小，轉(zhuǎn)子無銅耗。比一般的異步電動機效率提高2%~8%，尤其輕載運行節(jié)能效果顯著。2.可滿足對大啟動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的要求。七、永磁無刷電動機的發(fā)展前景3.低速驅(qū)動的需求為了提高控制精度，減少震動噪音，也為了大轉(zhuǎn)矩驅(qū)動要求，近年來對低速電動機的需求不斷增長，如：電梯拖動用永磁同步曳引機，轉(zhuǎn)矩提高十幾倍，取消了龐大的齒輪箱，通過曳引輪直接拖動轎廂，明顯減小了噪音和