15铁心线圈与变压器要点.ppt

15.3.2 交流电磁铁 励磁线圈加交流电压—交流铁心线圈。 电磁吸力： 问题： 电磁吸力以两倍的电源频率波动，引起震动和噪声。 解决： 在部分磁路上加分磁环，使两部分磁路中的磁通产生相位差，消除震动和噪声。 为什么？ 线圈电流： 衔铁吸合过程中电流不断减小。 衔铁吸合过程中吸力大小不变。 电磁吸力： 使用交流电磁铁时不允许通电后长时间不吸合！ 交流电磁铁： 励磁线圈加交流电压—交流铁心线圈。 直流电磁铁： 励磁线圈加直流电压—交流铁心线圈。 交、直流电磁铁的区别： 1）交流电磁铁的铁心是硅钢片叠成，直流电磁铁的铁心 可以是一整块软钢； 2）交流电磁铁吸合前后电流要变，直流电磁铁吸合前后电流不变； 3）交流电磁铁吸合前后吸力不变，直流电磁铁吸合前后吸力要变。 思考 产生以上三个不同点的原因是什么？ 变压器功能： 变电压：电力系统 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器） 变电流：电流互感器 15.4 变压器 发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 变电站 1万伏 降压 变压器应用举例 … 降压 实验室 380 / 220伏 降压 仪器 36伏 降压 单相变压器 铁芯 原边 绕组 副边 绕组 15.4.1 变压器的基本结构 铁心：变压器的磁路。 高、低压绕组. 原边（一次绕组）： 接电源的绕组 副边（二次绕组）： 接负载的绕组 变压器符号： 15.4.2 变压器的工作原理 工作过程 u2 Φ i1 N1 u1 i2 N2 参考方向的确定 ? 原边是电源的负载； ? 副边是负载的电源； N1 N2 e1 e2 ? 原、副边的e与?符合 右螺旋法则； 空载运行 ：原边接入电源，副边开路。 接上交流电源 原边电流 i1等于励磁电流 i10 产生感应电动势 1 i i10 产生磁通? （交变） e,?方向符合右螺旋法则 1.电压变换原理 注意 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K为变比 1 u 根据交流铁心线圈的电磁关系分析可得： m Φ N f E 1 1 44 . 4 = ?U1 m Φ N f E 2 2 44 . 4 = ?U2 * 铁心线圈与变压器 第15章 15.3 电磁铁 15.1 磁路的基本概念 15.2 铁心线圈电路 15.4 变压器 第15章 铁心线圈与变压器 学习目标 了解磁路的基本物理量和基本定律； 了解铁磁性材料的磁性能以及磁损耗概念； 理解交流铁心线圈电路的基本电磁关系以及 电压电流关系； 了解电磁铁的基本结构以及工作原理； 了解变压器的基本结构、同极性端及特殊变压 器的特点； 掌握变压器的工作原理及额定值的意义。 磁路：主磁通所经过的闭合路径。 ? F 线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。 F ：主磁通 ? F ：漏磁通 铁心 （导磁性能好 的铁磁性材料） 线圈 15.1 磁路的基本概念 i 15.1.1 磁路的基本物理量 S B F = 磁感应强度（磁通密度）： B：单位：特斯拉（T） 磁通： F ：单位：韦伯（Wb） 磁动势： F：单位：安（A） 磁场强度： H：单位：安/米（A/m） 磁导率： ?：单位：亨/米（H/m） F =N I l H N I = 表征各种材料导磁能力的物理量 m B H = 真空中的磁导率( )为常数 0 m 称为这种材料的相对磁导率 一般材料的磁导率m和真空中的磁导率m0之比， ，则称为磁性材料 ，则称为非磁性材料 -7 0 10 4 = p m · 非磁性材料：磁导率低，如真空、空气； 磁性材料：磁导率高，如铁磁物质。 分子中的电子环绕原子核运动和本身的自转运动形成分子电流，分子电流产生磁场。每个分子基本上相当于一个小磁铁。 磁性物质内，分成许多小区域，分子间的特殊作用力使每个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁性，称为：磁畴。 磁畴 在没有外电场作用时，各磁畴排列混乱，磁场互相抵消，对外不显磁性。 15.1.2 铁磁性材料的磁性能 B0 在铁心上绕上线圈，通入电流，产生磁场： B0 B0：以空气为介质产生的磁感应强度。 B0 Bj 在外磁场的作用下，磁畴就顺向外磁场的方向，显示出磁性，产生很强的磁化磁场。 B0 外电流越大，磁化磁场越大，当外电流增大到一定值时，磁畴全部转向外磁场的方向， Bj最大。 Bj 结论： （1）用铁磁材料作磁路时，通入不大的励磁电流，可产生足够大的磁通和磁感应强度。 （2）用铁磁材料作磁路时，可以做成大电感。 非磁性材料没有磁畴的结构，不具有磁化的特性。 ? H （4）铁磁材料的?不是常数，随电流变化。 （5）铁心线圈的电感是随电流变化的。 铁心线圈