电路基础与实践作者刘科第6章互感电路及磁路课件.ppt

6.1 互感电路的基本知识 6.2互感电路的计算 6.3磁路的基本知识 6.4 磁路的分析 6.5实践项目 互感线圈的测量 6.6项目报告 小结 第 6 章小 结 1. 互感线圈的伏安关系 式中各项的正、负号与端口电压、电流的参考方向和同名端的位置有关。 2. 同名端 有耦合的两个线圈，当电流分别从两个线圈的两个端口流入（或流出）时，所产生的自感磁通和互感磁通方向一致互相增强，就称不同线圈的这样两个端口为同名端。 3.互感电路的计算 （1）正弦交流互感电路分析法 分析计算含有互感的电路，基尔霍夫定律，以及电路分析方法如回路电流法等完全适合含有互感电路的计算。所不同的是在电路图中要标出同名端及互感系数M；在列写电压方程时必须考虑由于磁耦合而产生的互感电压。 （2）耦合电感的去耦等效电路分析法 对有些特殊连接的互感电路，将电路中的耦合电感等效为一个电感元件或若干电感组成的电路。经这样处理后的等效电路即成为无互感的的正弦交流电路，可按一般的正弦交流电路来分析计算。其中等效电感值的大小可通过计算求得。 4. 磁通所通过的路径称为磁路。 5. 磁路有直流和交流之分。取决于励磁线圈中的电流。若励磁电流为直流，磁路中的磁通是恒定的，不随时间而变化，这种磁路称为直流磁路；直流电机的磁路就属于这一类。若励磁电流为交流，磁路中的磁通随时间交变变化，这种磁路称为交流磁路；交流铁心线圈、变压器和交流电动机的磁路都属于这一类。 6. 磁路的基本物理量 （1）磁感应强度B，表示磁场中磁场大小和方向的物理量。 （2）磁通量Φ，穿过某一截面的磁感应强度的通量，即穿过某截面的磁力线的数目称为磁通量。 （3）磁场强度H，磁场强度是为建立电流与由其产生的磁场之间的数量关系而引入的物理量。，是磁导率，反映导磁介质导磁性能的物理量。 7.磁路的电磁定律 （1）全电流定律 （2）磁路的欧姆定律 （3）电磁感应定律 8.自感电动势；互感电动势；切割电动势。 （4）电磁力定律 8. 铁磁材料的磁性能 （1）铁磁材料具有很高的磁导率。 （2）铁磁材料具有磁饱和的特性。 （3）铁磁材料具有磁滞的特性。 9.直流磁路的分析 在直流磁路中，直流铁心线圈是通以直流来励磁的，因为励磁是直流，产生的磁通是恒定的，在线圈和铁心中不会感应出电动势来，铁心中也没有磁滞损耗和涡流损耗。在一定的直流电压下，线圈中的直流电流只与线圈的有关，有功功率也只与有关。 10. 交流磁路的分析 在交流磁路中，铁心线圈通的是交流，分析起来比较复杂。设铁心线圈施加正弦交流电压，近似认为产生的磁通、电流以及产生的感应电势都是正弦交流量。要研究铁心线圈端口处的电压平衡关系。另外铁心线圈的交流磁路在铁心中还会产生磁滞损耗和涡流损耗：由磁滞性所产生的能量损耗称为磁滞损耗；交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流，涡流所产生的功率损耗称为涡流损耗。 操作步骤及方法 方法一：测量两个互感线圈的自感 和互感 1）将线性互感器线圈1-1’ 通过220/36V单相变压器后再接至电源控制屏单相可调电压输出端U N（图6-27），调节电源控制屏输出电压，使通过线圈1-1’ 电流不超过0.8A。线圈2-2’ 开路。 2）用交流电压表测出此时的， ， 用交流电流表测出此时的 ，计入表6-1。 3）用万用表测出线圈1 电阻 ，由 ， 可计算出线圈1 的自感，由 ， 和 式6-7可计算出线圈1对线圈2产生的互感 ，其中 弧度/秒为已知。由已知数据还可计算出线圈1 的阻抗 ，线圈1 的感抗 。以上计算出的数据计入表6-1。 图6-27测量自感和互感的电路图 4）改变加在线圈1 上的交流电压，重复上述测量和计算，再改变一次加在线圈1上的交流电压，再重复一次测量和计算，一共做三次，求出 平均值 和 平均值 ，计入表6-1。 5）将线圈2-2’ 与1-1’位置互换，线圈1 开路。 6）调节电源控制屏输出电压，使通过线圈2-2’ 的电流不超过0.35A，重复上面试验测出 、 、 用万用表测出线圈2的电阻 ，计算出 和线圈2 对线圈1 的互感 （与线圈1对线圈2的互感相等）以及线圈2 的阻抗 ，线圈2 的感抗 。以上计算出的数据计入表6-2。 7）同样也要改变加在线圈2上的交流电压，一共做三次，最后计算出 和 的平均值 和 ，均计入表6-2中。 表6-1变压器测量数据 第三次 第二次 第一次 （H） （H） M （H） L1 （H） X1 （?） Z1 （?） I2 （A） U2 （V） I1 （A） U1 （V）