电工电子技术基础 教学课件 作者 任雨民 第5章.ppt

《电工电子技术基础 教学课件 作者 任雨民 第5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5章变压器与交流电动机5.1磁的基本概念5.1.1电磁感应定律试验表明：当导体回路所包围的面积中的磁通发生变化时,就会在该回路中产生感应电动势,且感应电动势正比于磁通量对时间变化率。这是法拉第电磁感应定律。法拉第电磁感应定律公式表示为：式中：e——感应电动势，单位：伏（V）；N——线圈匝数；Ф——磁通量，单位：韦伯（Wb）；t——磁通变化时间，单位：秒（S）；式中负号表明了感应电动势（电流）的方向，总是使得它的磁场去阻碍产生感应电流的磁通的变化。用楞次定律判断感应电流方向的步骤：（1）判断穿过闭合回路的磁通方向及发生什么变化（增加或减少）；（

2、2）确定感应电流所激发的磁场方向：原磁通增加，就与原磁通方向相反；原磁通减少，就与原磁通方向相同；（3）用右手螺旋法则由感应电流产生的磁场方向确定感应电流的方向。磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重要材料是铁磁性材料。i5.1.2磁路概念线圈通入电流后，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5.1.3交流铁心线圈右图为交流铁心线圈1．涡流损耗交变电流激励线圈产生按相应规律变化的磁场，铁芯处于该变化的磁场之中，把铁芯看作闭合导体，根据电磁感应定律，铁芯中会产生感应电动势，并形成一圈圈回旋状的电流，这种电流叫

3、涡流。涡流大小与磁场变化频率、铁芯电阻率等有关。常通过合理设计铁芯，提高铁芯电阻率来减小涡流损耗。1）化整为零：把整块铁芯变为多片彼此绝缘的钢片叠成，类似于导线截面积减小，电阻率增大，从而减小电流。2）掺杂：给钢片中掺入少量导电性能较差的硅，变为硅钢片，使其电阻率变大，可进一步减小涡流。2.磁滞损耗：铁磁性物质在磁场反复变化过程中，磁畴方向反复变化，磁畴的相互摩擦、碰撞会把一部分能量转化为热能释放掉，这就产生了磁滞损耗。以上两种损耗都是铁芯引起的，把它们合称为铁损。3.铜损：线圈一般由铜导线绕制，导线本身电阻也会消耗一部分电能，这部分能量损失，称

4、为铜损。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5.2理想变压器5.2.1变压器工作原理单相变压器变压器的基本结构和工作原理铁芯原边绕组副边绕组一.结构：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产生感应电动势二.工作原理i10产生磁通（交变）（方向符合右手定则）结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为变比一次、二次侧电压比根据交流磁路的分析可得：时一次、二次侧电流比理想变压器没有功率损耗，因此，初、次级绕组的有功功率，无功功率都相等。因此视在功率也相同，即

5、：结论：一、二次侧电流之比等于线圈匝数之反比，。一次、二次侧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RsRL信号源某变压器初级线圈为100匝，次级绕组40匝。负载为一阻抗为8Ω的扬声器，扬声器若更换为4Ω，请问次级绕组匝数应如何调整？解：据题意，更换前后，从初级看，输入阻抗应相同。由题知初次级匝数比为K1＝100/40＝2.5，现假设更换后，匝数比为K2，则有5.2.3几种常用的变压器1.三相电力变压器三相电力变压器在结构、磁路、绕组联结连接组别等方面有着自身的特点。如下图所示。高压绕组分别表示：低

6、压绕组分别表示：根据电力网的线电压及一次绕组额定电压的大小，可以将原绕组接成星形或三角形。三相变压器的一次、二次绕组的常用接法有：2.自耦变压器ABP使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。3.电压互感器：用低量程的电压表测高电压1.副边不能短路，以防产生过流；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损时，在副边出现高压。使用注意：VRN1（匝数多）保险丝N2（匝数少）~u（被测电压）电压表被测电压=电压表读数

7、N1/N23电流互感器：用低量程的电流表测大电流（被测电流）N1（匝数少）N2（匝数多）ARi1i2电流表被测电流=电流表读数N2/N11.副边不能开路，以防产生高电压；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。使用注意事项：15.2异步电动机1.三相异步电动机的结构与工作原理2.三相异步电动机的机械特性3.三相异步电动机的使用4.单相异步电动机交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励、并励、串励、复励鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、控制方法电动机的分类三相异步机的结构YBZXAC转

8、子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。线绕式鼠笼式鼠笼转子旋