第4章 铁芯线圈与变压器分析.ppt

3.1 铁芯线圈、磁路 3.2变压器 3.3实用中的常见变压器 3.2.2 变压器的工作原理 变压器空载情况下原、副边电压的比值为： 式中k称为变压比，简称变比。 结论：变压器有变换电压的作用，且电压大小与匝数成正比。 当k1时为降压变压器；当k1时为升压变压器 。 3.2.2 变压器的工作原理 【例4-2】 一台SN=600kVA的单相变压器，接在U1=10kV的交流电源上，空载运行时它的副边电压U20=400V。试求变比k=? 若已知N2=32匝，求N1=? 【解】 根据变比公式可得： 3.2.2 变压器的工作原理 【例4-3】 一台35kV的单相变压器接于工频交流电源上，已知副边空载电压U20=6.6kV,铁芯截面积为1120cm2，若选取铁芯中磁感应强度Bm=1.5T时，求变压器的变比及原、副边的匝数N1和N2。 【解】 变比为： 主磁通为： 匝数为： 3.2.2 变压器的工作原理 2.变压器的负载运行与变换电流的作用 u2 N1 i1 A x u1 a x S i2 N2 |ZL| 变压器在负载运行状况下，副边感应电压u2将在负载回路中激发电流i2,由于i2的大小和相位主要取决于负载的大小和性质，因此常把i2称为负载电流。 3.2.2 变压器的工作原理 2.变压器的负载运行与变换电流的作用 若U1、 f 不变，则铁心中主磁通的最大值?m在变压器空载 和有载时近似保持不变。即有 空载： ；有载： 则有 磁势平衡式： 由于i10很小可忽略不计 可推出变压器负载运行时的原、副边电流有效值的关系为： 结论：变压器有变换电流作用，且电流大小与匝数成反比。 3.2.2 变压器的工作原理 3.变压器的变换阻抗作用 + – + – |ZL| + – |Z1| 结论： 变压器原边的等效阻抗，为副边所带阻抗的K 2 倍。 3.2.2 变压器的工作原理 【例3.4】 已知某收音机输出变压器的原边匝数N1=600匝，副边匝数N2=30匝，原来接有阻抗为16Ω的扬声器，现要改装成4Ω的扬声器，求副边匝数应改为多少？ 【解】 分析接 =16Ω扬声器时，已达到阻抗匹配，原变比为： k=N1/N2=600/30=20 改装成 =4Ω的扬声器后，新变比为 ： 因此 电工与电子技术基础 沈阳城市学院 主编 全安 课件制作 沈阳铁路机械学校 全安 * * * * * * 学习情境3 认识变压器 了解变压器的基本结构组成 ； 了解变压器的用途； 了解变压器变换电压、变换电流及变换阻抗的工作原理 。 学习情境3 认识变压器 学习情境3 认识变压器 变压器：是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能 3.1 铁芯线圈、磁路 3.1.1 磁路的基本物理量 电流 → 磁场→ 用磁力线描述 磁路：磁场中磁力作用的通路。 磁场的强弱和方向：在磁路中可以用磁力线定性描述。 磁路的基本物理量：磁感应强度 、磁通、磁导率 和磁场强度。 3.1.1 磁路的基本物理量 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。 B的单位: 特斯拉(T)，和高斯（Gs） 均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的  磁场，也称匀强磁场。   1T =104Gs 磁感应强度 3.1.1 磁路的基本物理量 磁通φ ：垂直穿过某一面积S 的磁力线的总根数。 单 位：韦伯(Wb)和麦克斯韦(简称麦，Mx)。1 Wb =108Mx S F 或 BS = F 磁通 3.1.1 磁路的基本物理量 磁导率? ：用来衡量物质导磁性能的物理量。 ? 的单位：亨/米（H/m） 真空的磁导率为常数，用? 0表示，有： 相对磁导率? r： 非铁磁材料的相对磁导率约等于1；而铁磁材料的? r?1。 磁场强度 磁场强度H：磁感应强度B与该处物质的磁导率?之比： H的单位：安/米(A/m)或安/厘米(A/cm) 磁导率 3.1.2 磁路欧姆定律 ＋ u － i 磁通 铁芯 ? 铁芯的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多，磁通的绝大部分经过铁芯形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。 磁通势:电流i与线圈匝数的乘积 （磁动势） Fm=IN 电路部分: 由电源和 绕组构成 磁路部分: 由铁芯构成。 3.1.2 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 把电路与磁路进行比