交流铁心线圈的电路模型84交流磁路中电压优秀PPT.ppt

电路分析电路分析主编 吴安岚副主编 智贵连编写组：吴安岚 智贵连 姬昌利 李博森中国水利水电出版社 2009、9、版 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待具体，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待具体，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区分对待，编排讲究逐步引深的两类区分对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手实力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手实力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节约理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节约理论教学时数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。第第8章章 磁路和铁芯线圈电路的概念磁路和铁芯线圈电路的概念第一节、磁路的主要物理量和基本性质第一节、磁路的主要物理量和基本性质其次节、铁磁材料的磁化曲线及其分类其次节、铁磁材料的磁化曲线及其分类第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第四节、沟通磁路中电压、磁通及电流间的关系第四节、沟通磁路中电压、磁通及电流间的关系第五节、第五节、沟通铁心线圈的电路模型沟通铁心线圈的电路模型8.4 沟通磁路中电压、磁通及电流间的关系沟通磁路中电压、磁通及电流间的关系 直流磁路中，电流不发生变更，磁通是恒定不变的，线圈及铁心中无感应电动势，当线圈电压给定时，其电流仅确定于线圈的电阻，与磁路的状态无关，磁通在铁心中无功率损耗。沟通磁路中，电流和磁通都是交变的，线圈及铁心中均存在感应电动势，电路中的电流、电压要受磁路影响，铁心中有磁滞损耗、涡流损耗，比直流磁路困难。8.4.1 沟通铁心线圈电压与磁通的关系沟通铁心线圈电压与磁通的关系 图示铁心线圈由交流电压源供电，忽略漏磁通、忽略图示铁心线圈由交流电压源供电，忽略漏磁通、忽略磁损耗，设线圈中主磁通为磁损耗，设线圈中主磁通为 线圈的感应电动势总是要阻碍磁通随时间变更，则线圈的感应电动势总是要阻碍磁通随时间变更，则电压超前电压超前磁通磁通90度度感应电动势感应电动势 的有效值的有效值 电压电压有效值有效值 表明：当频率f、线圈匝数N确定时，线圈电压的有效值与磁通的最大值成正比，与磁路的状态无关；供电电压的有效值不变，则主磁通的最大值不变；电压为正弦波时，磁通也为正弦波。8.4.2 正弦电压作用下磁化电流的波形正弦电压作用下磁化电流的波形 c点点为 曲曲线的的磁磁饱和点，和点，进入磁入磁饱和后，和后，电流增流增长很多才能很多才能换取磁通取磁通少少许的增的增长。沟通铁心线圈若进入了磁饱和，电压和磁沟通铁心线圈若进入了磁饱和，电压和磁通虽然同为正弦波，而电流却畸变成尖顶波。通虽然同为正弦波，而电流却畸变成尖顶波。波形畸变由曲线的非线性引起，波形畸变由曲线的非线性引起，其实质是铁心的磁饱和。其实质是铁心的磁饱和。尖顶波的电流中含尖顶波的电流中含有明显的三次谐波成分，有明显的三次谐波成分，磁饱和越深畸变越严峻。磁饱和越深畸变越严峻。将尖顶波的磁化电流分解为基波成分及三次谐波成分，则将尖顶波的磁化电流分解为基波成分及三次谐波成分，则此时的电压为此时的电压为 该电流不消耗有功功率，其作用仅是产生磁通，称为磁化电流。该电流不消耗有功功率，其作用仅是产生磁通，称为磁化电流。若电流为正弦波，磁饱和则使磁通变为平顶波，电压若电流为正弦波，磁饱和则使磁通变为平顶波，电压为尖顶波。为尖顶波。假如考虑磁损耗，波形畸变会加剧。假如考虑磁损耗，波形畸变会加剧。8.4.3 沟通铁心线圈的磁滞损耗沟通铁心线圈的磁滞损耗 由于铁心的磁滞作用，在反复交变磁化的过程中，磁由于铁心的磁滞作用，在反复交变磁化的过程中，磁材料中的磁畴反复转向，相互摩擦产生磁滞损耗材料中的磁畴反复转向，相互摩擦产生磁滞损耗 。磁。磁滞损耗正比于交变磁化的频率、铁心体积和磁滞回线所包滞损耗正比于交变磁化的频率、铁心体积和磁滞回线所包围的面积。可用下列经验公式计算：围的面积。可用下列经验公式计算：8.4.4 沟通铁心线圈的涡流损耗沟通铁心线圈的涡流损耗 铁心本身是电流的导体，交变磁通会在铁心中产生铁心本身是电流的导体，交变磁通会在铁心中产生感应电动势，使铁心中产生旋涡状的感应电流（涡流），感应电动势，使铁心中产生旋涡状的感应电流（涡流），引起涡流损耗引起涡流损耗 。涡流损耗可用下列涡流损耗可用下列 阅历公式计算：阅历公式计算：磁滞、涡流损耗统称为铁损磁滞、涡流损耗统称为铁损PFe 。为了减小涡流损耗，铁心由绝缘漆浸润过的硅钢薄片为了减小涡流损耗，铁心由绝缘漆浸润过的硅钢薄片叠装而成，浸漆可阻断涡流的流通路径，硅钢片的叠装方叠装而成，浸漆可阻断涡流的流通路径，硅钢片的叠装方向使硅钢片平面与磁感线平行，硅钢片是导电率较低而向使硅钢片平面与磁感线平行，硅钢片是导电率较低而值较大的软磁材料。值较大的软磁材料。p66 例例85