电工技术PPT课件-第6章 磁路与铁心线圈电路.ppt

第6章 磁路与铁心线圈电路 第6章 磁路与铁心线圈电路 本章要求： 6.1.1 磁场的基本物理量 2. 磁通 4. 磁导率 4.磁导率 6.1.2 磁性材料的磁性能 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 6.3.2 变压器的工作原理 1. 电磁关系 (1) 空载运行情况 1. 电磁关系 (2) 带负载运行情况 2. 电压变换（设加正弦交流电压） 三相电压的变换 1) 三相变压器Y/Y0联结 2) 三相变压器Y0/?联结 3. 电流变换 4. 阻抗变换 1) 变压器的型号 5.变压器的铭牌和技术数据 2) 额定值 2) 额定值 6.3.3 变压器的外特性与效率 2.变压器的效率(?) 6.3.4 变压器绕组的极性 6.3.4 特殊变压器 1.自耦变压器 2.电压互感器 3.电流互感器 例３: 有一带电阻负载的三相变压器，其额定数据如下：SN=100kVA, U1N=6000V, f=50Hz。 U2N= U20=400V , 绕组连接成?／?０。由试验测得: ? PFe =600 W，额定负载时的 ? PCu =2400W 。 试求 (1) 变压器的额定电流； (2) 满载和半载时的效率。 解: (1) 定电流 (2) 满载和半载时的效率 当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入(或流出）端称为同极性端。 ? ? A X a x ? A X a x 1. 同极性端 ( 同名端 ) 或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。 同极性端用“?”表示。 增加 + – + + + – – – 同极性端和绕组的绕向有关。 ? 联接 2－3 变压器原一次侧有两个额定电压为 110V 的绕组： 2. 线圈的接法 联接 1－3， 2 －4 当电源电压为220V时： + – + – 电源电压为110V时： 1 3 2 4 ? ? 1 3 2 4 ? ? 问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组 （N），行不行？ 答：不行（两绕组必须并接） 一次侧有两个相同绕组的电源变压器(220/110)，使用中应注意的问题： ? ? 1 3 2 4 若两种接法铁心中的磁通相等，则： + – 问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？ 结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性 端再通电。 答：有可能烧毁变压器 两个线圈中的磁通抵消 原因： 电流 很大 烧毁变压器 感应电势 ? ? 1 3 2 4 ? ?’ + – (2)涡流损耗（?Pe） 涡流损耗: 由涡流所产生的功率损耗。 涡流：交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。涡流在垂直于磁通的平面内环流。 涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。 减少涡流损耗措施： 提高铁心的电阻率（通常由于硅钢片）。铁心用彼此绝缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的截面内。 ? ? 铁心线圈交流电路的有功功率为： 先将实际铁心线圈的线圈电阻R、漏磁感抗X?分出，得到用理想铁心线圈表示的电路； ? + – – + u i R X? + + – – uR u? 实际铁心线圈电路 理想铁心线圈电路 线圈电阻 漏磁感抗 ? ?? + – – + – + e e? u i 6.2.4 等效电路 用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈交流电路。 等效条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相位关系保持不变。 + – – + u i R X? + + – – uR u? X0 R0 式中： ?PFe为铁损， QFe为铁心储放能量的无功功率。 故有： ? ?? + – – + – + e e? u 理想铁心线圈的等效电路 理想铁心线圈有能量的损耗和储放，可用具有电阻R0和感抗X0串联的电路等效。其中：电阻R0是和铁心能量损耗(铁损)相应的等效电阻，感抗X0是和铁心能量储放相应的等效感抗。其参数为： 等效电路 例1: 有一交流铁心线圈，电源电压 U= 220 V电路中电流 I=4 A，功率表读数P=100W，频率f=50Hz，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求:(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。 解: (1) (2) 铁心线圈的等效阻抗模为 等效电阻为 等效感抗为 例2: 要绕制一个铁心线圈，已知电源电压 U= 220 V，频率 f=50Hz ，今量得铁心截面为30.2 c