d_enip 发表于 2008-12-1 11:04

磁性材料工作点的讨论!

对于一般磁性材料,例如电机中常用的硅钢片,从其磁化曲线来看,可以等效为两条斜率(磁导率)不同的直线,在起始端,此时磁场较小,材料的磁导率非常大,基本上是几千,当场强增大接近饱和时,磁化曲线进入下一条直线,此时材料磁化达饱和,磁导率可能达到几十甚至更小,电机中硅钢片一般工作在第一条直线上,可能并不需考虑第二条直线的工作状态。
    大家可以试一下这种情况:一个线圈和一种导磁材料,1.将导磁材料置于线圈中,2.将导磁材料置于线圈外紧挨着线圈壁,这两种情况会有不同的效果。
    所以我的问题就是:对于磁化曲线中的两条“直线”,我们可不可以通过什么“主动的方式”来控制材料的工作点,或者说我可不可以通过某种方式使材料工作在某条曲线上,甚至使材料工作在某条曲线的某特定点下!

forlink 发表于 2008-12-1 12:45

对电机而言,这个工作点通过设计可以保证的

cn1919 发表于 2008-12-1 14:31

这个属于电机设计的磁路计算。
电机工作是只有当确定了输出功率后,决定了需要的电磁功率,这个电磁功率就是通过气隙磁场进行交换的。
其中磁路有以下部分组成:气隙,定子齿,定子轭,转子齿,转子轭。磁力线必须通过以上部分才可以形成磁路,进行能量转换。
由于各部分磁导率及面积差异,导致个部分磁密的不同,但是磁通量总是相等的(不考虑漏磁)
电极设计是先根据经验选定气隙磁密,求出磁通量,然后求出个部分的磁密。
设计中力求 铁心部分磁密在铁磁材料的膝点处。
在实际运行中,电机的输出功率随负载变化,磁通量随之变化,所以铁心上的磁密是变动的。
如前所述:曲线分成两部分,一部分为线性,另一部分实际为饱和部分。一定体积的铁心通过的磁通总是有限的
电机的体积决定了其最大容量,正是从磁路饱和上来讲的。这也是电机在额定点运行最经济,材料利用率最高。

d_enip 发表于 2008-12-1 14:47

在电机设计中,我们可以通过场及路两种途径计算导磁材料的工作点,而且可以通过结构及尺寸的改变来改变材料的工作点,但是在电机设计过程中预取的工作点具有一定的“区域极限性”(其实我所需要就是这种效果,只是能否将其扩充),而且在场及路的计算中非常注重经验,很多东西都是在不断的进行猜测,感觉其主动性不是很强。
    补充:比如说我有一根导磁棒,其由10种不同的导磁材料构成,能否使棒中某一段工作在其磁化曲线的某特性区域?(个人感觉这种情况对其主动性要求会比较强,而且其分析方法更侧重于仿真分析,有没有相关路算方面的资料?)
    相关问题也可以进行讨论!!!:)

d_enip 发表于 2008-12-1 15:01

回复 3楼 cn1919 的帖子

同一时间的回复,当时没看到您的帖!
    您简单介绍了电机设计方面的基本情况,个人感觉比较有针对性!其中您也提到了一个漏磁的问题,因为在路算中一般不考虑漏磁,只是在仿真中对其进行简单分析,对于电机而言,由于其结构及设计误差等的允许,完全可能不用去考虑漏磁的影响,但是如果针对那种“主动调节装置”而言,我觉得有必要将漏磁考虑进去,因为漏磁将影响到材料中的磁通,而在不同材料端面存在漏磁的话,可能会使材料工作于一个完全不知的状态!

forlink 发表于 2008-12-1 17:21

磁路计算确定励磁容量时都是考虑了漏磁的影响,并且有个漏磁系数

欧阳庆 发表于 2008-12-2 14:55

此种所谓"主动式"的磁性材料工作方式,它要求磁性材料对电磁场具有选择性和灵敏性,是不可能的,至少现在不可能. 你们想一想收音机的天线的磁棒的工作原理,它将无线电波全部吸收, 它须经过调谐由选频回路选出需要的电台和悦耳的音乐, 同时收音机的选择性和灵敏性是一对不可调谐的矛盾.更何况要求磁性材料具有选择性和灵敏性,谈何容易.

d_enip 发表于 2008-12-2 16:31

我最近也查了一下磁性方面的东西,也对比了一下电机分析设计的方法,感觉这个东西分析起来还是比较困难,但如果将难度降低,应该还是有一定的规律性吧。

polarbear 发表于 2008-12-2 20:53

确定工作在磁化曲线上某一个点,比较困难!涉及到的因素太多!

rushme 发表于 2008-12-3 10:42

在设计的时候一般要预设磁密,然后推算出冲片大致尺寸和绕线。再进行电磁计算,做进一步调整。
楼主说的主动不知道是不是这个概念,个人理解只是计算准确性的问题

math_wh 发表于 2008-12-3 14:22

属于电机设计磁路计算

属于电机设计磁路计算

398233936 发表于 2009-1-9 10:35

三楼讲的很透彻,但“电机的体积决定了其最大容量,正是从磁路饱和上来讲的。”这句话怎么理解呀相同体积的电机按不同的转速设计可以得到不同的功率吧多多指教

xiach18 发表于 2009-1-15 14:53

实际运用中,计算是一个方面,最重要的是在实验结果的基础上不断的调整参数。

38738106 发表于 2013-6-20 16:24

学习了,谢谢了
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