电机磁化曲线解析与电机设计

"电机的磁化曲线-中文版 oracle database12c dba官方手册" 电机的磁化曲线是理解电机运行性能的关键，它描述了磁场强度（磁动势 F）与主磁通（Φ）之间的关系。在图 2.30 中，磁化曲线的初始阶段近乎直线，这是因为此时铁磁材料未饱和，磁通密度较低，磁压降主要发生在气隙中，与磁动势的关系近似线性。这条直线延伸即为气隙磁化曲线，适用于分析非饱和状态。 随着磁动势的增加，磁通密度增大，铁磁材料开始饱和，磁导率降低，导致磁化曲线偏离气隙线并弯曲。电机磁路的饱和程度通过饱和系数 kμ 来衡量，它是额定转速下空载运行时产生额定电枢电压所需磁动势与气隙线相同磁通下的磁动势之比。一般电机的 kμ 值在 1.1 至 1.35 之间。选择电机的额定工作点通常在磁化曲线的“膝点”，即刚开始弯曲的地方，这样可以更经济地利用材料。 磁化曲线可以用不同的坐标表示，例如横坐标可以用 If（励磁电流）代替 F0，两者间仅相差与励磁绕组匝数相关的比例系数。纵坐标也可用空载电枢电压 U 替代 Φ，U 和 Φ 之间的关系同样仅涉及电枢绕组匝数的比例系数。因此，磁化曲线可以表示为 U=f(If) 或 U=f(F0)的形式，通过调整相应的比例系数即可相互转换。 在电机设计中，了解这些概念至关重要。例如，对于一个直流发电机，其主要设计数据包括额定容量、额定电压、额定电流、额定转速以及主极对数等。电机的性能和效率受到磁化曲线的影响，而磁化曲线的形状又与所用铁磁材料的特性紧密相关，如磁导率、磁滞和涡流损耗等。因此，掌握电机中的电磁定律、铁磁材料特性以及磁路计算方法，是电机学的基础，并对电机的分析研究和实际应用具有深远意义。