电工与电子技术 教学课件 作者 陈斗 主编 王连运 余岳 副主编-第四章用课件.ppt

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1、第四章磁路与变压器1.磁感应强度B—矢量2.磁通F—标量单位：Wb均匀磁场—磁场内各点的B大小相等，方向相同。对于均匀磁场F=B•S单位：T一、磁场的基本物理量第一节磁路的基本知识表征磁场的强弱和方向，定义为与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通，又称为磁通密度。4.磁场强度H—矢量定义：H=B/3.磁导率真空磁导率0=410–7H/m（亨/米）相对磁导率r=/0对于铁磁材料r=102105单位：A/m(安培/米)磁场强度是计算磁场所用的物理量，表征磁场的强弱和方向，其大小为磁感应强度和导磁率之比。

2、1.全电流定律：òlH·dl=åII铁心线圈磁路的概念磁路是研究局限于一定范围内的磁场问题。磁路与电路一样，也是电工技术课程所研究的基本对象。二、磁路的基本定律磁动势Fm=N•I磁压降Um=H•l均匀磁场2.磁路的欧姆定律可与电路类比=BS=HS=—–HllS=—–FmRmS定义：Rm=—–l或U=R•IR=—–lS单位：1/H(1/亨)由于的非线性使得磁路欧姆定律不能用于定量计算磁路和电路的比较磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U基本定律欧姆定律eeNuiE=–—fNm

3、2=4.44fNm第二节交流铁芯线圈电路eeNui(2)铜损磁滞损耗Ph涡流损耗Pe(1)铁心损耗PC=Ph+PePCu=I2R功率损耗铜损和负载大小有关、铁损和负载无关。磁滞现象引起铁芯发热，造成的损失。交变磁通在铁芯中产生的感应电流（涡流），造成的损失。按用途分:电力变压器，特种用途变压器。按相数分:单相、三相和多相变压器。按绕组数分:双绕组、多绕组及自耦变压器。一、变压器的用途变压器是变换各种交流电压的电器。它是利用电磁感应定律并通过磁路的耦合作用,把某一个数量级的交流电压，变换成同频率的另一个

4、数量级的交流电压的能量变换装置。此外，还用来耦合电路、传送信号、实现阻抗匹配。二、分类第三节变压器的用途与结构和工作原理(a）油浸式电力变压器（b）包封线圈干式变压器(c)音频环形变压器（d）电源变压器变压器铁心:硅钢片叠压而成。变压器绕组（线圈）:高强度漆包线绕制而成。其它部件:油箱、冷却装置、保护装置等。铁心线圈三、变压器的基本结构壳式变压器心式变压器铁心线圈单相变压器单相变压器的基本结构铁芯原边绕组副边绕组四、变压器的基本工作原理e1N1u1AXe1=-N1—–dFdte2=-N2—–dFdtN2e2u20a

5、xSZL漏磁通忽略1、变压器是一种根据_________原理制造的传输_______或________的静止电气设备。2、变压器具有_______、_______、________和隔离的作用。3、变压器是利用的_______________来传递能量或信号的。4、变压器的基本组成是_______、________和其他必要装置。5、变压器的一、二次侧的电压与匝数的关系是_______。6、变压器的一、二次侧的电流与匝数的关系是_______。7、变压器的一、二次侧的阻抗与匝数的关系是_______。小结：电磁感应电能

6、信号变电压变电流变阻抗磁路的耦合铁芯线圈N1N2AXax•AXax图形符号U1=–E1••U1U2—–=–—=KN1N2U20=E2••I0•E2•U20•E1•U1•结论—变比1、变压器空载时，变电压四、变压器的基本工作原理发电厂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aSZLN1N2AXx••I1E2•U2•E1•U1••I22、负载运行时，变电流结论I1I2—=–—=—N2N11K不适用于空载和轻载•I2nZL•U2•U1•I1Z0ZL=—–U

7、2I2••'ZL'ZL=K2ZLE•结论3、变阻抗变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。可利用变压器进行阻抗匹配阻抗变换举例：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

8、不多相等）。额定容量SNSN=U2NI2N≈U1NI1N三相变压器单相变压器SN=U2NI2N额定电压U1N和U2N额定电流I1N和I2N额定频率fNU2N—原方加U1N时，副方绕组的开路电压U2N应比满载运行时的输出电压U2高出23%线电压，线电流第四节变压器的额定值容量SN输出功率P2原边输入功率P1输出功率P2注意