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电磁力规矩

2017-04-20 10:02分类:电工基础知识 阅读:

 

  1.电磁力规矩

  磁场对电流的效果是磁场的底子特征之一。试验标明,将长度为l的导体置于磁场B中,通入电流i后,导领会遭到力的效果,称为电磁力。其核算公式为

F=ΣdF=iΣdl×B          (1)

  分外地,关于长直载流导体,若磁场与之笔直,则核算电磁力巨细的公式可简化为

F=Bli               (2)

  这便是一般所说的电磁力规矩,也叫毕奥萨伐电磁力规矩。式中电磁力F、磁场B和载流导体l的联络由左手定则(又称电动机定则)判定。

  显着,当磁场与载流导体互相笔直时,由式(2)核算的电磁力有最大值。一般电机中,一般沿轴线方向,而B在径向方向,恰是出于这种思考。这种思考与发作最大感应电动势的底子计划原则彻底一同,实习上隐含了电机的可逆性原理。

  由左手定则可知,电磁力效果在转子的切向方向,因此就会在转子上发作转矩。

  2.电磁转矩

  由电磁力发作的转矩称为电磁转矩。设转子半径为r,单根导体发作的电磁转矩便是

             (3)

  对匝数为N的线圈,仿运动电动势剖析进程,设线圈两头边地址处的磁场别离为B1和B2,则有

         (4)

  同理,若希望取得最大电磁转矩,B2=-B1是希望的。也便是说,线圈两头边处的磁场巨细恒持平、极性恒相反也是发作最大电磁转矩的需求。关于一台沿圆周均匀安顿线圈的电机来说,这种需求进而就上升为请求气隙磁场尽或许均匀,即B的巨细处处都比照挨近。这么,电机的最大或许电磁转矩便是

       (5)

  式中,M为总线圈个数,D为转子直径。

  在电动机里,电磁转矩是唆使电机旋转的原动力,即电磁转矩是驱动性质的转矩,在电磁转矩效果下,电能改换为机械能。在发电机里,能够证实,电磁转矩是制动性质的转矩,即电磁转矩的方向与拖动发电机的原动机的驱动转矩的方向相反,原动机的驱动转矩战胜发电机内制动性质的电磁转矩而作功,机械能改换为电能。

  电磁转矩还能够用功率的联络求得。设P为电机的电磁功率,为电机气隙磁场旋转角速度,则有

              (6)

  式中,P可为输入电磁功率,也可为输出电磁功率;相应地,电磁转矩Tem也就别离有输入、输出之分。

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