第3章 磁路和变压器68170.ppt
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1、跳转到第一页第第3章章 磁路和变压器磁路和变压器n n3.1 磁路磁路n n3.2 变压器变压器n n简单磁路概念和分析方法简单磁路概念和分析方法n n变压器工作原理变压器工作原理学习要点学习要点跳转到第一页3.1 磁路磁路实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈通电后铁心就构成磁路,磁路又影响电线圈通电后铁心就构成磁路,磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题,同时也路。因此电工技术不仅有电路问题,同时也有磁路问题。有磁路问题。跳转到第一页3.1.1 磁路的基本物理量磁路的基本物理量1磁感应强度磁感应强度B 磁感应强度磁感应强度B是表示磁场内某点
2、磁场强弱及是表示磁场内某点磁场强弱及方向的物理量。方向的物理量。B的大小等于通过垂直于磁场方的大小等于通过垂直于磁场方向单位面积的磁力线数目,向单位面积的磁力线数目,B的方向用右手螺旋的方向用右手螺旋定则确定。单位是特斯拉定则确定。单位是特斯拉(T)。2磁通磁通 均匀磁场中磁通均匀磁场中磁通等于磁感应强度等于磁感应强度B与垂直与垂直于磁场方向的面积于磁场方向的面积S的乘积,单位是韦伯的乘积,单位是韦伯(Wb)。跳转到第一页3磁导率磁导率 磁导率磁导率表示物质的导磁性能,单位是亨表示物质的导磁性能,单位是亨/米米(H/m)。真空的磁导率真空的磁导率 非铁磁物质的磁导率与真空极为接近,非铁磁物质的
3、磁导率与真空极为接近,铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。相对磁导率相对磁导率r:物质磁导率与真空磁导物质磁导率与真空磁导率的比值。非铁磁物质率的比值。非铁磁物质r近似为近似为1,铁磁物,铁磁物质的质的r远大于远大于1。跳转到第一页4磁场强度磁场强度H 磁场强度只与产生磁场的电流以及磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流分布有关,而与磁介质的磁导这些电流分布有关,而与磁介质的磁导率无关,单位是安米(率无关,单位是安米(Am)。)。是是为了简化计算而引入的辅助物理量。为了简化计算而引入的辅助物理量。跳转到第一页3.1.2 磁场的基本定律磁场的基本定律1安培环路
4、定律安培环路定律 计算电流代数和时,与绕行方向符合右计算电流代数和时,与绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。若闭合回路上各点的磁场强度相等且其若闭合回路上各点的磁场强度相等且其方向与闭合回路的切线方向一致,则:方向与闭合回路的切线方向一致,则:N NI I跳转到第一页2磁路欧姆定律磁路欧姆定律 称为磁阻,表示磁路对磁称为磁阻,表示磁路对磁通的阻碍作用。通的阻碍作用。因铁磁物质的磁阻因铁磁物质的磁阻Rm不是常数,它不是常数,它会随励磁电流会随励磁电流I的改变而改变,因而通常的改变而改变,因而通常不能用磁路的欧姆定律直接计算,但可不能用磁路的欧姆定
5、律直接计算,但可以用于定性分析很多磁路问题。以用于定性分析很多磁路问题。N NI I跳转到第一页3.1.3 铁磁材料的磁性能铁磁材料的磁性能高高导导磁磁性性:磁磁导导率率可可达达102104,由由铁铁磁磁材材料料组组成成的的磁磁路路磁磁阻阻很很小小,在在线线圈圈中中通通入入较较小的电流即可获得较大的磁通小的电流即可获得较大的磁通。磁磁化化曲曲线线磁饱和性磁饱和性磁饱和性磁饱和性:B不会随不会随H的增强而无限增强,的增强而无限增强,H增大到一定增大到一定值时,值时,B不能继续增强。不能继续增强。跳转到第一页磁磁滞滞回回线线磁滞性磁滞性磁滞性磁滞性:铁心线圈中通过交变电流时,:铁心线圈中通过交变电
6、流时,H的大小的大小和方向都会改变,铁心在交变磁场中反复磁化,和方向都会改变,铁心在交变磁场中反复磁化,在反复磁化的过程中,在反复磁化的过程中,B的变化总是滞后于的变化总是滞后于H的的变化变化跳转到第一页 设线圈的电阻为设线圈的电阻为R,主主磁电动势为磁电动势为e和漏感电动势为和漏感电动势为e,由由KVL,有:有:3.1.4 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路e 的有效值为:的有效值为:1电压、电流和磁通的关系电压、电流和磁通的关系+-+-跳转到第一页跳转到第一页2.功率损耗1.1.铜损(铜损(铜损(铜损(P Pcucu)在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中,线圈电阻
7、线圈电阻线圈电阻线圈电阻R R上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用上的功率损耗称铜损,用 P Pcucu 表示。表示。表示。表示。P Pcucu =RIRI2 2式中:式中:式中:式中:R R是线圈的电阻;是线圈的电阻;是线圈的电阻;是线圈的电阻;I I 是线圈中电流的有效值。是线圈中电流的有效值。是线圈中电流的有效值。是线圈中电流的有效值。2.2.铁损(铁损(铁损(铁损(P PFeFe)在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称
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