磁路及其计算方法

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-3 磁路中的磁通用以激励磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈，励磁线圈中的电流称为励磁电流。若励磁电流为交流，磁路中的磁通是随时间变化的，这种磁路称为交流磁路。例如图3-5所示磁路由两段截面不同的铁磁材料和一段空气隙组成。值得指出的是，由于铁心饱和时磁路为非线性，因此铁心磁路计算时不能应用线性叠加原理。

1.磁路

磁通所通过的路径称为磁路。磁通的路径可以是铁磁物质，也可以是非铁磁物质。

如图3-3所示，变压器的线圈套装在铁心上，当线圈内通有电流时，线圈周围的空间（包括铁心内、外）就会产生磁场。由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过，这部分磁通称为主磁通。围绕着线圈，在部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。主磁通和漏磁通所通过的路径分别称为主磁路和漏磁路。

图3-3 磁路中的磁通

用以激励磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈，励磁线圈中的电流称为励磁电流。若励磁电流为直流，磁路中的磁通是恒定的，这种磁路称为直流磁路。若励磁电流为交流，磁路中的磁通是随时间变化的，这种磁路称为交流磁路。

2.磁路的基尔霍夫定律

图3-4 磁路的基尔霍夫第一定律

（1）磁路的基尔霍夫第一定律如果铁心不是一个简单回路，而是带有并联分支的磁路（见图3-4）。当中间铁心柱上有磁动势F时，磁通的路径如图中虚线所示。若令进入闭合面S的磁通为负，穿出闭合面的磁通为正，从图3-4可见，对闭合面S显然有

-Φ₁+Φ₂+Φ₃=0

或 ∑Φ=0 （3-6）

式中 Φ₁——穿过中间铁心柱的磁通（Wb）；

Φ₂——穿过左侧铁心柱的磁通（Wb）；

Φ₃——穿过右侧铁心柱的磁通（Wb）。

式（3-6）表明，穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零，这就是磁通连续性定律。该定律亦称为磁路的基尔霍夫第一定律。(https://www.chuimin.cn)

（2）磁路的基尔霍夫第二定律如果磁路由数段不同截面、不同铁磁材料的铁心构成，而且还含有空气隙。在磁路计算时，总是把整个磁路分成若干段，每段由相同截面积的相同材料构成，且假设段内磁通密度处处相等，磁场强度亦处处相等。例如图3-5所示磁路由两段截面不同的铁磁材料和一段空气隙组成。若铁心上的励磁磁动势为IN，根据安培环路定律（磁路欧姆定律）可得