第6章--磁路与变压器ppt课件.ppt





《第6章--磁路与变压器ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章--磁路与变压器ppt课件.ppt(70页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第 6 章章磁路与变压器磁路与变压器 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.1 磁路中的基本物理量磁路中的基本物理量 6.2 铁磁材料铁磁材料 6.3 磁路的基本定律磁路的基本定律 6.4 铁心线圈铁心线圈 6.5 变压器变压器 *6.6 电磁铁电磁铁 内内 容容 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经
2、营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用交流铁心线圈的电磁关系交流铁心线圈的电磁关系 磁路的基本定律磁路的基本定律 变压器的工作原理和变压器的工作原理和功能功能变压器的额定值变压器的额定值、损耗和效率损耗和效率变压器绕组的极性变压器绕组的极性 重重点点 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.1 6.1 磁路中的基本物理量磁路中的基本物理量磁通磁通磁感应磁感应强度强度B磁场强磁场强
3、度度H磁导率磁导率磁 路基本物理量 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁磁 通通 垂直穿过某一截面 S 的磁力线的总数反映磁力线的多少单位:韦伯Wb磁感应强度磁感应强度B磁感应强度是一个矢量,它表示磁场中某一点磁场强弱和方向的物理量。B 的方向:与产生它的励磁电流的方向之间满足右手螺旋定则即:4 指指向励磁电流的方向,大拇指指向B 的方向。单位:特斯拉(T)S B 的大小:江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加
4、赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁场强度磁场强度H磁场中某点的磁感应强度B 与该点的磁导率 的比值定义为该点的磁场强度H。单位:安/米(A/m)江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁导率磁导率磁导率 :反映物质导磁能力的物理量 物质 导磁性能 真空磁导率:非铁磁物质:导磁能力很弱铁磁物质/铁磁材料:导磁能力很强 单位:亨利/米(H/m)相对磁导率 r:物质的磁导率 与真空磁导率 0的比值,称为该物质的相对磁导率 r。是一个常数 江
5、苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.2 6.2 铁铁 磁磁 材材 料料(1)(1)高导磁性高导磁性(2)(2)磁饱和性磁饱和性铁磁材料主要指铁、镍、钴及其合金等。铁磁材料具有很高的导磁能力:相对磁导率r1,可达数百、数千甚至数万。铁磁物质的磁化曲线(即:B-H 曲线)由实验方法测得,如图所示。一、铁磁材料的特性一、铁磁材料的特性 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买
6、商品的价款或接受服务的费用 磁化曲线说明:铁磁材料的磁导率不是一个常数。磁饱和现象的存在使得磁路分析问题成为非线性问题,因此,磁路分析要比电路分析复杂得多。HBOabcd图 初始磁化曲线(B-H曲线)B-H 磁化曲线的特征:Oa段:B 随H 的增加比较缓慢;ab段:B 与H 几乎成正比地增加;bc段:B 的增加缓慢下来;cd段:B 随H 增加很少,达到磁饱和。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 磁化曲线:就是磁感应强度B 与磁场强度H 的关系曲线,是进行磁路计算不可
7、缺乏的资料,它由实验方法获得。几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线a a 铸铁铸铁 b b 铸钢铸钢 c c 硅钢硅钢片片O O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9H/(A/m)B/T1.81.81.61.61.41.41.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2b ba ac c 下面给出三种常用铁磁材料的B-H 曲线 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价
8、款或接受服务的费用(3)(3)磁滞性磁滞性剩磁矫顽力磁滞现象磁滞现象:当铁心线圈中通入交流电时,随着与电流成正比的磁场强度H 的交变,磁感应强度B 将沿着图示闭合曲线变化。这种磁感应强度的变化滞后于磁场强度的变化的现象称为。磁性物质不同,其磁滞回线和磁化曲线也不同磁性物质不同,其磁滞回线和磁化曲线也不同。注注:图中箭头表示反复磁化的过程磁滞回线剩磁剩磁Br:当 H=0 时,B 并不等于 0,而是等于Br,即它仍然保留一定磁性,叫剩磁。矫顽力矫顽力Hc:为了消除剩磁,必须外加反向磁场。当外加反向磁场H=Hc时,B=0。Hc称为矫顽力。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈
9、行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、铁磁材料的分类二、铁磁材料的分类铁磁材料铁磁材料软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料矩磁材料矩磁材料特点易磁化易退磁较小矫顽力 磁滞回线窄电机、变压器、继电器、电表的铁心磁滞回线较宽较大矫顽力 剩磁很大永久磁铁较小矫顽力 较大剩磁 磁滞回线矩形稳定性好记忆元件、开关元件 逻辑元件 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁路:主磁通所经过的闭合路径磁路:主磁通所经过的闭合
10、路径,主要由主要由铁心铁心构成。构成。i6.3.1 6.3.1 磁路磁路 线圈通入电流后,产生磁线圈通入电流后,产生磁通,分主磁通和漏磁通。通,分主磁通和漏磁通。:主磁通:主磁通:漏磁通:漏磁通铁心铁心(导磁性能好(导磁性能好 的铁磁材料)的铁磁材料)线圈线圈 6.3 6.3 磁路的基本定律磁路的基本定律 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 再如绕在铁心上的线圈通以较小的电流(励磁电流),便能得到较强的磁场,磁通的绝大部分通过铁心构成回路,这种磁通的路径称为磁路。S
11、 Sr rHHI IN N匝匝匝匝 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.3.2 6.3.2 磁路的安培环路定律磁路的安培环路定律(全电流定律)基本内容:在磁路中,磁场强度H 沿任一闭合路径的线积分等于该闭合路径所包围电流的代数和,即 当电流的方向与闭合路径的积分方向之间满足右手螺旋定则时,电流取正号,反之取负号。I1I2I3适用于任意磁场。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额
12、为消费者购买商品的价款或接受服务的费用I IN N匝匝匝匝S Sr rHH若:某环形线圈如图,故:其中媒质是均匀的,则根据安培环路定律 若:沿积分路径可将磁路分成n 段,且每段中磁场强度H 的大小不变,则定律表示为 适用于均匀磁场适用于分段均匀磁场 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、磁路的欧姆三、磁路的欧姆定律定律磁 阻磁动势(定性分析)上式就是磁路的欧姆定律上式就是磁路的欧姆定律。不是常数 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,
13、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用表表 磁路和电路的比较磁路和电路的比较磁路磁路电路电路典型结构典型结构对应的物理量对应的物理量 磁动势磁动势 电动势电动势 磁压降磁压降 电电 压压 磁磁 通通 电电 流流 磁磁 阻阻 电电 阻阻 磁导率磁导率 电导率电导率INR+_EIU(待续)江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(续上页)磁路磁路电路电路对对应应的的关关系系式式磁阻磁阻电阻电阻磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律
14、电路的欧姆定律电路的欧姆定律磁路的基尔霍夫定律磁路的基尔霍夫定律电路的基尔霍夫定律电路的基尔霍夫定律表表 磁路和电路的比较磁路和电路的比较 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用磁路计算举例磁路计算举例一般已知磁通量,求磁动势,分析步骤如下:一般已知磁通量,求磁动势,分析步骤如下:1.1.计算各段磁路的磁感应强度,磁通是闭合的。计算各段磁路的磁感应强度,磁通是闭合的。2.2.计算各段磁场强度,空气隙根据公式计算,铁磁性计算各段磁场强度,空气隙根据公式计算,铁磁性 物质查
15、磁化曲线。物质查磁化曲线。3.3.计算总磁压降,即磁动势。计算总磁压降,即磁动势。4.4.根据根据F=INF=IN计算出励磁电流。计算出励磁电流。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例:如图所示线圈为直流铁心线圈,其铁心由铸钢制成。铁心尺寸为:S1=20cm2,l1=45cm,S2=25cm2,l2=15cm,l3=2cm,空气隙厚度=0.1cm。现要产生=2.810-3Wb的磁通量,若用直流励磁,求所需要的磁动势F。解:解:第一步:由磁通量求出各段磁路中的磁感应强
16、度。第二步:根据B1、B2值,查铸钢的磁化曲线,找出对应的磁场强度H1、H2,得H1=2.1103A/m H2=1.1103A/m 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用空气隙的磁场强度H0可计算为第三步:计算各段的磁压降H1l1=2.1103A/m0.45m=0.945103AH2l2=1.1103A/m0.15m=0.165103A2H2l3=21.1103A/m0.02m=0.044103A2H0=211.14105A/m0.001m=2.228103A第四步:求
17、出总的磁动势 F=NI=Hl=H1l1+H2l2+2H2l3+2H0 =(0.945+0.165+0.044+2.228)103 =3.382103A可以看出,空气隙尽管很小,但由于空气的导磁率很小,磁阻很大,所以这段的磁压降很大。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.4 6.4 铁铁 心心 线线 圈圈6.4.1 直流铁心线圈直流铁心线圈1 1、电磁关系、电磁关系 (主磁通)线圈铁心I(漏磁通)(R 为线圈的电阻)江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者
18、服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.4.2 交流铁心线圈交流铁心线圈1 1、电磁关系、电磁关系 (主磁通)线圈铁心i(漏磁通)江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 2、伏安关系、伏安关系 根据基尔霍夫电压定律,得铁心线圈电路的电压方程为:线圈内阻R 很小很小则由电磁关系有:设:当u 为正弦量时,相量形式为:江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费
19、者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 这是一个重要常用公式:它将电和磁联系在一起,反映了电与磁之的关系。它表明:当线圈匝数N 及电源频率f一定时,主磁通的大小只取决于外加电压的有效值U。根据上式有:注意即 f,N一定时,外加电压大小不变,主磁通大小不变 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3 3、功率损耗、功率损耗总损耗铜损(铁损)磁滞损耗涡流损耗(1)铜损 当在铁心线圈中加交流电压时,线圈自身的电阻R要消耗功率,这叫铜损
20、。R为线圈自身的电阻 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)铁损 交变的磁场在铁心中产生的功率损耗称为铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗磁滞损耗是由磁滞现象引起。(S 为磁滞回线包围的面积)为减小磁滞损耗对铁心发热的影响,常选用磁滞回线狭小的软磁性材料硅钢制造变压器和交流电机中的铁心。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的
21、费用 涡流损耗减小涡流损耗的常用的方法有两种减小涡流损耗的常用的方法有两种:a.铁心采用彼此绝缘的硅钢片顺着磁场的方向顺着磁场的方向叠成,如图所示。b.采用电阻率高的铁心,例如硅钢、铁氧体等。涡流将引起铁心发热,从而产生能量损耗,称为涡流损耗。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.5 6.5 变变 压压 器器变压器的功能:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离作用。电压变换:电压变换:电力系统电力系统 阻抗变换:阻抗变换:电子电路中的阻抗匹配(如喇叭的输出变压器)电子电
22、路中的阻抗匹配(如喇叭的输出变压器)电流变换:电流变换:电流互感器电流互感器 变压就是由变压器完成,所以变压器的首要功能是变压。变压器的工作原理:电磁感应原理:电 磁 电。江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 发电厂发电厂1.05万伏万伏输电线输电线22万伏万伏升压升压变电站变电站1万伏万伏降压降压变压器应用举例降压降压实验室实验室380/220伏伏降压降压仪器仪器36伏伏降压降压 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的
23、要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.5.1 变压器的构造和分类变压器的构造和分类变压器的符号变压器的构造一次一次绕组绕组二次二次绕组绕组铁心铁心N1N2电源侧电源侧负载侧负载侧单相心式单相心式变压器变压器T硅硅钢钢片片铁铁心心T铁铁氧氧体体铁铁心心 江苏大学电工电子教研室磁路与变压器经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用变压器分类变压器分类按用途按用途按用途按用途按相数按相数按相数按相数单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器三相变压器三
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 磁路 变压器 ppt 课件

限制150内