北京科技大学电工技术课件第6章.ppt

《北京科技大学电工技术课件第6章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章磁路与铁心线圈电路0第六章磁路与铁心线圈电路6.1磁路及其分析方法6.2交流铁心线圈电路6.3变压器1磁路：主磁通所经过的闭合路径。i线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通铁心---导磁性能好的磁性材料线圈§6.1磁路及其分析方法磁路的基本概念2一、磁感应强度（磁通密度）B磁感应强度：与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）。磁感应强度可表示磁场内某点的磁场强弱和方向，它为矢量。磁感应强度与产生其的电流之间符合右手螺旋法则。单位：韦伯1Tesla=104高斯B的单位：特斯拉（Tesla）§6.1.1磁场的

2、基本物理量3二、磁场强度H磁场强度是计算磁场所用的物理量，它为矢量，其大小为磁感应强度和磁导率之比。单位：B：特斯拉：亨/米：安/米4三、磁导率磁导率是表征各种材料导磁能力的物理量。真空中的磁导率μ0为常数。一般材料的磁导率μ和真空中的磁导率之比，称为这种材料的相对磁导率μr。,则称为磁性材料。,则称为非磁性材料。5磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金。它们具有下列磁性能：磁化曲线大小BH(I)1、高导磁性：当有外加磁场时，磁性材料具有被强烈磁化的性能。磁化曲线非线性，表明磁导率是一变化量。§6.1.2磁性材料的磁性能6磁饱和性HB2、磁饱和性

3、：当外加磁场增大到一定值时，磁感应强度趋于饱和。3、磁滞性：当外加交变磁场时，磁感应强度的变化滞后于磁场强度的变化。BH磁滞回线Br剩磁Hc矫顽磁力7磁性材料的分类软磁材料：矫顽磁力较小，磁滞回线窄长。应用最多的软磁材料是铁硅合金（硅钢片）以及各种软磁铁氧体等。常用做电机、变压器、电磁铁等电器的铁心等。永磁材料：矫顽磁力较大，磁滞回线较宽。常用做永久磁铁。矩磁材料：矫顽磁力较小且剩磁较大，磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件。BHBrHc8一、安培环路定律（全电流律）磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分，等于通过这个闭合路径内电流的代数和。I1I

4、2I3电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。§6.1.3磁路及其基本定律9在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：磁路长度L线圈匝数NIHL：称为磁压降。NI：称为磁通势。一般用F表示。F=NI10总磁通势在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁通势等于各段磁压降之和。例：IN11对于均匀磁路：二、磁路的欧姆定律：则：INSL注：由于磁性材料是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性分析，不做定量计算。令：Rm称为磁阻磁路中的欧姆定律12磁路和电路的比较磁路电

5、路磁通INR+_EI磁压降磁通势电动势电流电压降U13励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流。励磁电流直流-------直流磁路交流-------交流磁路磁路分析直流磁路交流磁路§6.2交流铁心线圈电路14IU一、直流磁路的分析直流磁路的特点:U一定I一定。(线圈中没有感应电动势)磁通势F=IN一定磁通和磁阻成反比其中：R为线圈的电阻15电路方程：一般情况下uR很小交流激励线圈中产生感应电动势二、交流磁路的分析：主磁通：漏磁通ui和产生的感应电势+--+-+16设则最大值有效值ui-+-+17ui当外加电压U、频率f与线圈匝数N一定时，Φm便

6、确定下来。根据磁路欧姆定律IN=ΦRm，当Φm一定时，磁通势IN随磁阻Rm的变化而变化。交流磁路的特点-+-+18交流磁路中磁阻Rm对电流的影响电磁铁吸合过程的分析：在吸合过程中若外加电压不变,则基本不变。iu电磁铁吸合前(气隙大）大起动电流大电磁铁吸合后(气隙小）小电流小如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。注意：19铜损△PCu:由线圈电阻产生。三、交流磁路的功率损耗1.磁滞损耗：由磁滞现象产生，正比于磁滞回线所包围面积。可引起铁心发热2.涡流损耗：由涡流产生，可引起铁心发热。铁

7、损△PFe:由铁心产生，大致与铁心内磁感应强度的最大值Bm的平方成正比。为减少铁损，可选磁滞回线狭小的磁性材料做铁心，并用彼此绝缘的硅钢片顺磁场方向叠成铁心。20变压器功能：变电压：电力系统变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）变电流：电流互感器§6.3变压器21变压器的分类：电压互感器电流互感器按用途:电力变压器(输配电用)仪用变压器整流变压器按相数:三相变压器单相变压器按制造方式:壳式心式22发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压变压器应用举例…降压实验室380/220伏降压仪器36伏降压23单相变压器铁心原边

8、绕组副边绕组一、变压器的基本结构§6.3.1变压器的工作原理24工作过程：变压器符号：251.空载运行：原边接入电源，副边开路。接上交流电源原边电流i1等于励磁电流i10产生感应