建筑电气——第四章 变压器幻灯片.ppt

第四章 变压器 4.2 电磁铁 电磁铁的形式很多．但基本组成部分相同，一般由励磁线圈、铁心和衔铁三个主要部分组成 电磁铁的不同结构 电磁铁 电磁吸力是电磁铁的主要参数之一，计算直流电磁铁的电磁吸力的基本公式是： 式中： F — 电磁吸力，N； B — 磁感应强度，T． S — 磁极端面的截面积，m2。 计算交流电磁铁的最大电磁吸力的基本公式是： Fm =107Φm/8πS 式中 Fm— 最大电磁吸力，N Φm—交流磁通幅值 加在交流线圈上电压U稳定时，交流电磁铁中的磁通幅值Φm ≈U/4.44fN不变，交流电磁铁的平均电磁吸力为最大电磁吸力的一半。即 Fev= Fm/2 =107Φm /16πS 励磁线圈中如果通入交流电，就可构成交流电磁铁；如果通入直流电，就可构成直流电磁铁。在交流电磁铁中，铁心是由经过绝缘处理后的多层很薄的硅钢片叠制而成的，而直流电磁铁中铁心是用整块铸钢、软钢或工程纯铁制成的；交、直流电磁铁除上述结构上的不同外，其电磁关系上也有如下不同： (1)直流电磁铁的励磁电流、磁通、磁感应强度等都是恒定不变的。而在交流电磁铁中却是随时间不断交替变化的。因此交流电磁铁产生的吸力也是交变的，这也就是交流电磁铁工作时有噪声的原因。 (2)交流电磁铁中由于电流交变，因而在交变磁通作用下，铁心中产生磁滞损耗．但直流电磁铁中因电流恒定而没有上述损耗。 (3)直流电磁铁线圈中的励磁电流的大小仅决定于线圈端电压和线圈电阻。而与铁心与衔铁之间的气隙无关。但对于交流电磁铁却不同，如果衔铁在吸合过程中被卡住，此时气隙较大，总磁阻较大，从而使励磁电流增大，导致线圈过热而损坏。使用时若发现衔铁被卡住，则应立即切断电源，排除故障，以免损坏线圈。 值得注意的是，即使额定电压相同的交、直流电磁铁也绝不能互换使用。若将交流电磁铁接在直流电源上使用时，因线圈中的感抗为零，只有很小的电阻．这时励磁电流要比接在相同电压的交流电源上的电流大许多倍而烧坏线圈。反之，若将直流电磁铁接在交流电源上。则因线圈本身阻抗太大，励磁电流过小而吸力不足，致使衔铁不能正常工怍。 电磁铁制动原理图 电磁选矿机 电磁起重机 电铃 门铃 电话 电磁继电器 * * * * 目录 电工电子技术 山西农业大学 * * 4.1 变压器 4.1.1 变压器的分类 变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备，它具有变换电压、变换电流和变换阻抗的功能，因而在工程的各个领域得到广泛的应用。按照用途来分，变压器主要分成以下三大类： 1．电力变压器。用在输配电系统中，用来传输和分配电能。按照相数来分，电力变压器又分为单相变压器和三相变压器。按冷却介质的不同可分为油浸变压器、干式变压器（空气冷却式）和水冷变压器。 电力变压器 在电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。 负载 发电厂 G ～ 发电机 升压变压器 6.3～10.5kV 高压输电线 35～500kV 降压变压器 区域变电所 高压配电线 6～10kV 降压变压器 低压配电线 380/220V 工厂(用户) 电能传输过程示意图 高压配电线 高压输电线 2．特种电源变压器。用来获得工业中特殊要求的电源，如整流变压器、电炉变压器等。 3．专用变压器。它是一类有专门用途的变压器，如电子系统提供电源的电源变压器，实现阻抗匹配的阻抗变换器、脉冲变压器、隔离变压器、自耦变压器和用于电气测量的互感器等。 专用变压器 4.1.2 变压器的工作原理 变压器种类虽繁多，但它们的基本结构，作用原理和分析它们的方法是相同的。 变压器一般由闭合铁心和高压、低压绕组等几个主要部分构成。 (a)芯式 (b)壳式 变压器的结构图 高压绕组 低压绕组 高压绕组 低压绕组 上图所示的是变压器的原理图，它由一个铁心和绕在铁心柱上的两个绕组组成。其中接电源的绕组叫原绕组（又称初级绕组、一次绕组），匝数为N1，其电压、电流用u1、i1表示；接负载的绕组称为副绕组（又称次级绕组、二次绕组），