第五磁路与变压器课件.ppt

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1、第五磁路与变压器第1页，此课件共45页哦 B 矢量 F 标量 单位：Wb H 矢量 定义：H=B/真空磁导率 0=410 7 H/m （亨/米）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相对磁导率 r=/0 对于铁磁材料 r=102 105单位：A/m (安培/米)单位：TSB与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 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。第2页，此课件共45页哦lH d l IIFF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。NIIH Fm=N I Um=H

2、l 均匀磁场第3页，此课件共45页哦I1I2N1N2l02211001101ININHHl1第4页，此课件共45页哦I1I2l3l2l1N1N2l0F=BS=HS=Hll S=FmRm S定义：Rm=lUm=Rm F或 Um=Fm=NIA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第5页，此课件共45页哦HmHmBHB-H-HbcBHa1221相同的H，则B1B221 I1N111I2N222相同的B，则H1H2-N1I1空载电流i0)漏磁通忽略恒磁通原理第20页，此课件共45页哦aSZLN1I1=N2 I2N1I1+N2 I2=N1I0 N1I1+N2 I2=0 N1

3、I1=N2 I2N1N2AXxFI1E2 U2 E1 U1 I2I1I2 =N2N11 K(I0 小)产生主磁通F m的磁动势相等：有效值I0=I1N(3 8)1、变电流不适用于空载和轻载第21页，此课件共45页哦I2nZLU2U1I1Z0Ecos=0.8cos=110U2/U2NI2/I2N1 P=PCu+PFePCu=I1 R1+I2 R22 2P2 P1=100%P2+PCu+PFeP2 =100%外特性 U2=f(I2)=(9099)%U2比U20下降（2-3）%第22页，此课件共45页哦 ZL=U1I1I2nZLU2U1I1Z0ZL=U2I2ZL=nU2I2/n=n2 U2I2=n2

4、 ZL ZL=n2 ZLE变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。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适用范围？第23页，此课件共45页哦阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率i1uRsRL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：W)(7.181085022LLSRRRUpL第24页，此课件共45页哦1i1u2u2iLR1N2NRs（2）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为：W25.69898100

5、5022LLSLRRRUp设变比 1:5.321NNK9885.32LR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、外阻抗差不多相等）。第25页，此课件共45页哦 当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。的两端为同极性端。一、同

6、极性端(同名端)AXax*AXax*第26页，此课件共45页哦AXaxAXaxiiF1F2AXaxiiF1F2AXax同名端同名端第27页，此课件共45页哦电器使用时两种电压（电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：）的切换：220V：联结联结 2 3110V：联结 1 3，2 4二、线圈的接法1324*第28页，此课件共45页哦220V：联结：联结 2 3mNfU)2(44.4220励磁mNi210NfUm244.4220两种接法下线圈工作情况的分析*1324NN10i220U第29页，此课件共45页哦110V：联结 1 3，2 4NfUm244.4220mNfU)(44.4110N

7、fUm44.41101,32,4220V：联结：联结 2 31324*110U10i说明：两种接法下说明：两种接法下 不变，不变，所以铁芯磁路的设计相同所以铁芯磁路的设计相同m励磁mNi10第30页，此课件共45页哦问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组（N），行不行？答：不行（两绕组必须并绕）原边有两个相同绕组的电源变压器（220/110），使用中应注意的问题：*1324NN220i220U1,32,4110iN若两种接法铁芯中的磁通相等，则：Ni2220Ni11021110220ii第31页，此课件共45页哦问题问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？如果两绕组的极性端接错，结果如

8、何？结论：结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。答：有可能烧毁变压器两个线圈中的磁通抵消烧毁感应电势0e电流 很大11Rui 1111eRiu原因：*1324NN10i220U第32页，此课件共45页哦一、三相变压器的结构U1U2u1u2V1V2v1v2W2W1w1w2N1N2N1N2=K21PPUU第33页，此课件共45页哦二、三相变压器绕组的接法U1 V1 W1u1 v1 w1nYYNU1 V1 W1u1 v1 w1dYKNNUUUUPP212121KUUUUPP3321第34页，此课件共45页哦SN=U1NI1N=U2NI2N三相变压器单相

9、变压器SN=U1NI1N=U2NI2N U2N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23%线电压，线电流第35页，此课件共45页哦容量 SN 输出功率 P2 原边输入功率 P1 输出功率 P2注意：变压器几个功率的关系效率决定于负载功率因数NNNIUS11容量：21PP 原边输入功率：cos222IUP 输出功率：第36页，此课件共45页哦U1N1N2ZLU2KNNIIKNNUU112212121-结构简单 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

10、通增大，电流会迅速增加。第37页，此课件共45页哦一、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：VR N1（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 N1/N2第38页，此课件共45页哦二、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/N1 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：第39页，此课件共45页哦衔铁铁心铁心线圈线圈衔铁F=S0B02

11、02第40页，此课件共45页哦 F对直流 U=IR U不变时，I不变磁动势 Fm=IN=Um=FRm 也不变Rm=Rm0+Rm1Rm=Rm1吸合后前F 在吸合后F=S0B0202B0 第41页，此课件共45页哦平均吸力：铁心由硅钢片叠成；F=SBm402有分磁环F1F2第42页，此课件共45页哦 磁动势 Fm=i N=Um=FRmRm=Rm0+Rm1Rm=Rm1吸合后前 在吸合过程中,吸力不变,励磁电流由大小当 U,f,N不变,Fm不变Bm不变吸力F不变大i N有效值I大小i N有效值I小第43页，此课件共45页哦磁路与电路分开分析磁路与电路不能分开分析电路 电路 U=I R2+L21.交流电磁铁接在直流电源上2.直流电磁铁接在交流电源上3.交流电磁铁卡住，吸合不上 烧线圈 t烧线圈 吸合不上第44页，此课件共45页哦第五章结 束第45页，此课件共45页哦