magnetizing current是什么意思,magnetizing current的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
起磁电流;[电磁] 磁化电流
例句
The primary magnetizing current can build up, saturating the transformer.
初级磁化电流不断加强,使得变压器饱和。
Overdecoupling is adopted to increase in load ability of motor, but magnetizing Current will increase at slightly weight load.
过解耦则有利于电机负载能力的提高,但在负载稍大时使励磁电流增加。
The device's core is an arc suppression coil with changeable magnetizing current controlled by a microprocessor control system.
装置的核心部分是调励磁式消弧线圈和微机控制系统。
With the help of the sweeping velocity of magnetizing current controlled by a flux feedback loop a nearly constant induced voltage is produced.
借助磁通反馈环节控制磁化电流扫描速度,使得产生的感应电压接近常数。
By decoupling between the magnetizing current and the torque current, the vector control strategy of induction machines can achieve excellent dynamic performances.
异步电机矢量控制由于实现了励磁电流和转矩电流的解耦控制而具有优良的动态性能。
专业解析
磁化电流(Magnetizing Current)是电气工程,特别是变压器和电机领域中的一个核心概念。它指在交流电磁设备(如变压器、电感器、电机铁芯)中,为在其铁磁材料铁芯内建立和维持工作磁通量(主磁通)所需的无功电流分量。这个电流主要用于克服铁芯材料的磁阻,产生交变磁场,而非传递有功功率。
详细解释
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物理本质与作用:
- 当交流电压施加到变压器的一次绕组(或电机的励磁绕组)时,即使二次侧开路(无负载),一次绕组中也会流过一个电流。这个电流的主要部分就是磁化电流。
- 它的核心作用是在铁芯中激励(“磁化”)出交变的主磁通 Φ。这个磁通是变压器进行电磁能量转换(电压变换)或电机产生转矩的基础。磁化电流的大小决定了铁芯内磁通密度 B 的高低,遵循安培环路定律和材料的 B-H 磁化曲线。
- 由于铁芯材料的磁导率 μ 并非无穷大,存在磁阻,因此需要一定的电流来“驱动”磁通。
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特性:
- 无功性质:磁化电流主要用于建立磁场,其相位滞后于施加电压约 90 度(理想电感特性),因此它几乎不消耗有功功率(忽略铁芯损耗产生的微小有功分量),主要消耗无功功率。
- 波形畸变:由于铁芯材料的非线性 B-H 曲线(饱和效应)和磁滞现象,实际的磁化电流波形通常不是理想的正弦波,而是含有奇次谐波(特别是三次谐波)的尖顶波,即使在施加正弦电压的情况下也是如此。
- 大小与影响因素:磁化电流的大小取决于:
- 铁芯材料的特性:高磁导率材料(如优质硅钢片、非晶合金)所需的磁化电流较小。
- 铁芯磁路长度与截面积:磁路越长、截面积越小,磁阻越大,所需磁化电流越大。
- 工作磁通密度 (B):磁通密度越高(接近饱和区),磁导率下降,所需磁化电流显著增大(非线性增加)。
- 电源频率 (f):频率越高,感应电动势越大,在相同磁通下所需磁化电流越小(根据法拉第定律 E=4.44fNΦ)。
- 绕组匝数 (N):匝数越多,产生相同磁通所需的磁化电流越小。
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在变压器中的体现:
- 变压器空载时的一次侧电流(空载电流 I₀)主要由磁化电流分量 Iₘ 构成(还有一小部分用于补偿铁损 Iₑ)。因此,空载电流近似等于磁化电流,其值通常仅为额定电流的 1%-5%。
- 磁化电流是变压器励磁导纳(或励磁电抗 Xₘ)的决定性因素。励磁电抗表征了铁芯建立磁通的“容易程度”。
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在电机中的体现:
- 在感应电机和同步电机中,磁化电流同样是建立气隙和铁芯中主磁场所必需的。
- 它是电机定子电流的一个组成部分(在同步电机中通常是单独的励磁电流)。电机设计时需确保有足够的磁化电流以产生所需的转矩,同时也要考虑其对功率因数和效率的影响。
公式表示
磁化电流 Iₘ 与磁通 Φ 的关系可通过安培环路定律描述:
$$ oint vec{H} cdot dvec{l} = NI_m $$
其中 H 是磁场强度,与磁通密度 B 通过材料的 B-H 曲线相关(B = μH),N 是绕组匝数。对于均匀磁路,可简化为:
$$ H l_c = N I_m $$
$$ frac{B l_c}{mu} = N I_m $$
$$ I_m = frac{B l_c}{mu N} $$
这清晰地表明 Iₘ 与磁路长度 l_c、磁通密度 B 成正比,与磁导率 μ 和匝数 N 成反比。
重要性
- 设备性能:磁化电流的大小直接影响设备的尺寸、重量、损耗(铜损虽小,但铁损与之相关)和成本。设计时需优化以减小 Iₘ。
- 功率因数:磁化电流是无功电流的主要来源,较大的磁化电流会导致设备(尤其是变压器)和电网的功率因数降低。
- 谐波源:其波形畸变是电网谐波污染的一个来源。
- 保护与测量:理解磁化电流特性对于解释设备的空载特性、进行涌流分析以及某些保护继电器的设置至关重要。
权威参考来源:
- IEEE Standard Terminology for Power and Distribution Transformers (IEEE Std C57.12.80):该标准提供了变压器领域的标准术语定义,包括励磁电流(Excitation Current),其核心成分即为磁化电流。IEEE 是电气电子工程师学会,其标准具有全球权威性。
- Chapman, S. J. (2005). Electric Machinery Fundamentals (4th ed.). McGraw-Hill.:这本经典教材的第 2 章(变压器)和第 4 章(交流电机基本原理)详细解释了磁化电流的物理概念、作用效电路表示及其对设备性能的影响。
- 工程手册:如《Standard Handbook for Electrical Engineers》或《Electrical Machines, Drives and Power Systems》等综合性工程手册,在变压器和电机相关章节都会深入讨论磁化电流。
网络扩展资料
"magnetizing current"(磁化电流)是电磁学中的重要概念,具体解释如下:
一、基本定义
磁化电流指在磁性材料或电磁设备(如变压器)中,用于产生磁化场的电流。它通过电磁感应原理使材料内部形成有序的磁畴排列,从而产生宏观磁化效应。
二、物理意义
- 介质磁化:在磁介质中,该电流等效于材料内部微观分子电流的宏观总和,其作用类似于电介质中的极化电荷,但产生的是附加磁场。
- 变压器应用:在变压器中被称为励磁电流(excitation current),是铁芯建立主磁通所需的空载电流分量。
三、工业应用特点
在磁粉探伤等无损检测中,磁化电流可分为:
- 直流电:产生稳定磁场,适用于检测表面深层缺陷
- 交流电:因集肤效应更易检测表面裂纹
- 整流电:兼具二者特性
不同电流类型会影响磁化场在工件表面的分布特性。
四、计算公式
根据安培环路定律,磁化电流与磁场强度的关系可表示为:
$$
I_m = oint mathbf{M} cdot dmathbf{l}
$$
其中$I_m$为磁化电流,$mathbf{M}$为磁化强度矢量。该公式说明磁化电流与材料磁化状态直接相关。
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