电工电子学课件第03章-磁路和变压器.ppt

《电工电子学课件第03章-磁路和变压器.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3章磁路与变压器3.2交流铁心线圈电路3.3变压器(自学为主)3.1磁路3.1磁路iΦ+u－磁路：主磁通所经过的闭合路径。磁场的特性可用磁通、磁感应强度、磁场强度、磁导率等几个物理量表示。一、磁通磁场中穿过某一截面积S的磁感应线数，称为通过该面积的磁通[量]。磁感应线上每一点的切线方向既为该点的磁场方向。的单位：伏•秒，通称为韦[伯]Wb或麦克斯韦Mx1Wb＝108Mx3.1.1磁场的基本物理量如磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。二、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），可表示磁场内某点的磁场强弱和方向

2、。B的单位：特[斯拉]（T）的单位：韦伯矢量＝BS磁力线的疏密程度，反映了该处磁场的强弱。三、磁场强度磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。H的单位：安／米的单位：亨／米矢量•真空中的磁导率为常数四、磁导率磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性和衡量物质导磁能力的物理量。•一般材料的磁导率和真空磁导率0的比值，称为该物质的相对磁导率r或磁性材料的磁性能一、高导磁性指磁性材料的磁导率很高，r>>1，使其具有被强烈磁化的特性。3.1.2磁性材料的磁性能高导磁性、磁饱和性、磁滞性、非线性磁性物质的磁化二、磁饱和性当外磁场（或励磁电流）增

3、大到一定值时，磁性材料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致，磁化磁场的磁感应强度BJ达到饱和值。磁化曲线注:当有磁性物质存在时B与H不成比例,Φ与I也不成比例。B，BHOmm三、磁滞性当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化）时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化，当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。磁滞回线剩磁：当线圈中电流减到零（H＝0），铁心在磁化时所获的磁性还未完全消失，这时铁心中所保留的磁感应强度称为剩磁感应强度BrBrBrHcH（I）B(φ)0BrHcH（I）B(φ)0BrHcH（I

4、）B(φ)0铁磁材料分类：软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）矩磁材料（磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件）。安培环路定律（全电流定律）：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。即3.1.3磁路及其分析I1I2I3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。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：其中lx＝2x是半径为x的圆周长Hx是半径x处的磁场强度F＝NI即线圈匝数与电流的乘积，称磁通势单位为安[培]（A）磁路的欧姆定律对于

5、环形线圈磁路的欧姆定律说明F=NI为磁通势Rm为磁阻l为磁路的平均长度S为磁路的截面积磁路长度L线圈匝数NI磁路和电路的比较（一）磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁通势电动势电流电压降U基本定律磁阻磁感应强度安培环路定律磁路IN欧姆定律电阻电流强度克氏电压定律克氏电流定律磁路与电路的比较(二)电路R+_EI一.电磁关系铁心线圈的交流电路3.2交流铁心线圈电路ui（Ni）FFsees电路方程：一般情况下很小交流激励线圈中产生感应电势二、交流磁路的分析：主磁通：漏磁通ui的感应电势和产生-+-++-假设则有效值ui交流磁路的特点:当外加电压U、频率f、线圈匝数N一定时，

6、恒定。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数量级的交流电压的能量变换装置。3.3变压器S9-M-400/10配电变压器变压器的分类按用途分电力变压器(输配电用)仪用变压器整流变压器按相数分三相变压器单相变压器单相变压器+–+–一次绕组N1二次绕组N2铁心变压器的基本结构一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。变压器符号：设变压器空载运行一次侧接交流电源，二次侧开路。i0(i0N1)空载时，铁心中主磁通是由一次绕组磁通势产生的。1+–+–+–+–1+–+–1.电压变换

7、3.3.1变压器的工作原理结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为变比原、副边电压关系根据交流铁心线圈电路的分析可得：时（变电压）带负载运行情况一次侧接交流电源，二次侧接负载。1i1(i1N1)i2(i2N2)2有载时，铁心中主磁通是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。+–+–i1i2+–e2Z+–12+–e2+–u22.电流变换+–

8、Z

9、+–+–+–由上式，若U1、f不变，则m基本不变，近于常数。空载磁势：有载磁势：=磁势平衡式：一般情况下：I0(2~3)%I1N很小可忽略。或结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。+–+–