磁路交流铁心线圈变压器直流铁心线圈在汽车ppt课件.ppt

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1、3.3变压器3.5变压器在汽车上的应用第三章铁心线圈与变压器磁路：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3.1磁路3.1.1磁路的基本概念返回1.磁路磁感应强度（B）：磁感应强度表示磁场中某点磁场强弱方向的物理量。如果磁场内各点的磁感应强度大小相等，方向相同，这样的磁场称为均匀磁场。2.磁路的基本物理量磁感应强度的单位是特斯拉（T）磁通（Φ）：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，成为通过该面积的磁通。磁通的单位是韦伯（wb）。Φ=BS磁场强度（H）：

2、表示磁场中与磁铁材料无关的磁场大小和方向的物理量。磁场强度的单位是安/米（A/m）。H=B/µ磁导率（µ）：是用来衡量物质导磁能力的物理量，单位是亨/米(H/m)真空磁导率µ0=4π×10－7H/m相对导磁系数µr=µ/µ0若µr=1说明是非磁性材料，。若µr>>1说明是磁性材料即铁磁材料。3.1.2铁磁材料的磁性能1.高导磁性大小BH(I)2.磁饱和性HBBH3.磁滞性在外磁场H作用下(例如铁心线圈中的电流)，铁磁材料内磁感应强度大大增强，即被强烈磁化的现象。磁化磁场不会随外磁场的增加而无限增加的现象。在交变磁场H的作用下，磁感应强度

3、B落后于H变化的现象。按磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为两种基本类型：BH0BH0属于软磁材料的有：硅钢、铸钢、坡莫合金及铁氧体等。属于硬磁材料的有：钴钢、稀土钴及镍铝钴合金等。IΦNEIR电动势E磁动势F=IN电流I磁通Φ电压U=E磁压F=HL电阻R=l/Sr磁阻Rm=L/Sμ电路欧姆定律I=U/R磁路欧姆定律Φ=F/Rm3.1.3磁路的欧姆定律U不变，I不变。在直流磁路中，励磁电流，随Rm改变而变化。据磁路欧姆定律，信号转子转空气隙变磁阻变磁通变传感器线圈输出变化的感应电压信号(a)传感器的结构(b)原理示意图(c)输出信号磁路欧

4、姆定律举例：电量、磁量关系如下：ui(iN)ΦΦσiRΦ：主磁通Φσ漏磁通iueeσ3.2交流铁心线圈3.2.1电压、电流、和磁通的关系1.各物理量之间的关系返回2.电量方程通常很小，故：3.电磁关系最大值有效值(I随Rm变化）（U不变时，基本不变）可见交流磁路特点是：3.2.2铁心线圈的能量损耗1.铁心线圈电路的铜损：PCu=I2R2.铁心线圈电路的铁损：铁损PFe＝磁滞损耗Ph+涡流损耗Pe1)磁滞损耗Ph：铁心在交变磁场内反复磁化的过程要消耗能量，使磁铁发热。可以证明，铁心反复磁化所消耗的能量与磁滞回线的面积成正比。所以一般为了减

5、小磁滞损耗，常选用磁滞回线狭小的软磁材料制造铁心，通常采用硅钢。2)涡流损耗Pe:磁铁材料既导磁又导电，在交变磁通通过铁心时，在线圈和铁心中都有感应电动势产生，在磁铁中会出现旋涡式的电流称为涡流。涡流在铁心中产生的能量损耗称为涡流损耗。Φic为了减小涡流损耗，一方面采用电阻率较高的铁磁材料（如硅钢）也可以减小涡流。另一方面可以把整块铁心改成顺着磁场方向彼此绝缘的硅钢片叠成。这样就可以限制涡流在较小的截面内流过；iΦic交流铁心线圈的铁心都选用0.5mm或0.35mm厚的彼此绝缘的硅钢片叠成。变压器是用来改变电压大小的一种重要的电器设备,

6、它在电力和供电系统中占有很重要的地位,在电子技术也得到广泛的应用。变压器用途1.升压送电2.降压送电3.在电子线路中用作电源变换、传递信号、阻抗变换等3.3变压器返回绕组铁心壳式铁心绕组心式3.3.1变压器的基本构造单相变压器铁心原边绕组副边绕组T3.3.2变压器的工作原理1.变压器的空载运行与变换电压时结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为变比副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流i2。此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流i1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时

7、基本不变。带负载后磁动势的平衡关系为：2.变压器的负载运行与变换电流结论：原、副边电流与匝数成反比由于变压器铁心材料的导磁率高、空载励磁电流很小，可忽略。即：原、副边电流关系（变电流）（变阻抗）原、副边阻抗关系从原边等效：结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率。RsRL信号源设：信号电压的有效值:U1=50V;信号内阻：Rs=100;负载为扬声器，其等效电阻：RL=8。求：负载上得到的功率解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：Rs（2）将负载通过变压器接到信

8、号源上。输出功率为：设变比则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。副边输出电压和输出电流的关系。即：U2I2U20U20：