电工技术 电工学1 教学课件 作者 杨风 - 副本第七八章.ppt

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1、27489f第7章　磁路与变压器7.1　磁路的基本概念和基本性质7.2　铁磁材料7.3　直流磁路计算7.4　交流磁路与交流铁心线圈7.5　变压器*7.6　电磁铁27489f7.1　磁路的基本概念和基本性质7.1.1　磁路及其基本物理量7.1.2　磁路的基本定律27489f7.1.1　磁路及其基本物理量1.磁路　所谓磁路，就是磁通集中通过的闭合路径。2.磁路中的物理量3.磁通的连续性原理　由于磁力线总是闭合的，如果在磁场中作一闭合曲面，则穿过此曲面的磁通为0。27489f1.磁路所谓磁路，就是磁通集中通过的闭合路径。27489f2.磁路中的物理量(1)磁感应强度B磁感应强度B是衡量磁场内某点磁场

2、强弱和方向的一个物理量。(2)磁通Ф(3)磁导率μ磁导率μ是衡量物质导磁能力的物理量。(4)磁场强度H磁场强度H是磁路计算中所引入的一个辅助计算量。27489f图7-1　常见的磁路27489f7.1.2　磁路的基本定律1.安培环路定律　安培环路定律指出：在磁场中，沿任一闭合路径对磁场强度矢量的线积分等于此闭合路径所包围电流的代数和。2.磁路的欧姆定律　式(7-9)给我们的概念是电流是产生磁场的源。3.磁路的基尔霍夫磁压定律　有了磁动势之说，自然会引出磁压降的概念。4.磁路与电路的比较　在分析与计算磁路时，发现磁路与电路有许多相似之处，为了便于类比学习，列出它们的对照简表，见表7-1。27489

3、f图7-2　安培环路定律图示27489f图7-3　均匀环形磁路27489f表7-1　电路与磁路对照表27489f7.2　铁磁材料7.2.1　铁磁材料的磁性能7.2.2　铁磁材料的分类7.2.3　铁磁材料的磁化曲线27489f7.2.1　铁磁材料的磁性能1.高导磁性　铁磁材料的磁导率通常都很高，即μr>>1(如坡莫合金，其μr可达2×105)。2.磁饱和性　铁磁材料由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。3.磁滞性　磁滞性是指铁磁材料中磁感应强度B的变化总是滞后于外磁场的变化。27489f图7-4　铁磁物质的磁化曲线27489f图7-5　磁滞回线27489f7.2.2　铁磁材料

4、的分类1.软磁材料　软磁材料的矫顽力小，磁滞回线狭长，如图7-6a所示。2.硬磁材料　硬磁材料的磁滞特性显著，剩磁及矫顽力都大，所以磁滞回线很宽，如图7-6b所示。3.矩磁材料　矩磁材料剩磁很大，接近于饱和磁感应强度，而矫顽力较小，其磁滞回线接近于矩形，见图7-6c所示。27489f图7-6　不同材料的磁滞回线27489f7.2.3　铁磁材料的磁化曲线(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流；(2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。(1)查铸铁材料的磁化曲线，当B=0.9T时，磁场强度H=900A/m，则(2)查硅钢片材料的磁化曲线，当B=0.9T时，磁场强度H=260A/m，则27489f7.2.3

5、　铁磁材料的磁化曲线图7-7　不同材料的磁化曲线27489f7.3　直流磁路计算1)首先将磁路按材料、截面积不同分成若干段。2)由于磁路中通过同一磁通，所以各段磁路的磁感应强度可由下式确定：3)根据各段磁路的磁感应强度和材料，在图7-7给出的磁化曲线上确定相对应的磁场强度。4)对于空气隙或其他非磁性材料磁场强度可按下式计算：5)计算各段磁路的磁压降。6)最后按安培环路定律求出所需要的磁动势IN。27489f图7-8　例7-2图27489f7.4　交流磁路与交流铁心线圈7.4.1　交流铁心线圈中的电磁关系7.4.2　交流铁心线圈中的功率损耗*7.4.3　交流铁心线圈的等效电路27489f7.4　

6、交流磁路与交流铁心线圈图7-9　交流磁路27489f7.4.1　交流铁心线圈中的电磁关系如图7-9为交流铁心线圈原理图。线圈加交变电压u，则产生交变电流i，及与之相应的磁动势是iN，分别产生穿过全部铁心闭合的主磁通Φ和一部分穿过空气隙的漏磁通Φσ，从而产生主磁感应电动势e和漏感电动势eσ。27489f7.4.2　交流铁心线圈中的功率损耗1.铜损(ΔPCu)　在交流铁心线圈中，线圈电阻R上的功率损耗称为铜损，用ΔPCu表示。2.铁损(ΔPFe)　在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称为铁损，用ΔPFe表示。27489f图7-10　铁心中涡流的消除27489f*7.4.3　交流铁心线

7、圈的等效电路图7-11　交流铁心线圈电路的等效电路27489f7.5　变压器7.5.1　变压器的基本结构7.5.2　变压器的工作原理一、二次电流为一、二次电压为7.5.3　变压器的运行特性7.5.4　其他类型的变压器27489f7.5.1　变压器的基本结构图7-12　心式变压器27489f7.5.1　变压器的基本结构图7-13　壳式变压器27489f7.5.1　变压器的基本结构图7-14　多绕组变