交流铁芯线圈的等效电路.PPT

9.1 铁 磁 性 物 质 目的与要求 教学方法 9.2 磁路和磁路定律 目的与要求 教学方法 9.3 简单直流磁路的计算 目的与要求 9.3 简单直流磁路的计算（四） 例9.1（二） 教学方法 9.4 交流铁芯线圈及等效电路 目的与要求 例9. 2（二） 教学方法 9.5 电 磁 铁 目的与要求 教学方法 已知磁路如图9.12所示, 上段材料为硅钢片, 下段材料是铸钢, 求在该磁路中获得磁通Φ=2.0×10-3 Wb时, 所需要的磁动势？ 若线圈的匝数为1000匝, 求激磁电流应为多大？ 解 (1) 按照截面和材料不同, 将磁路分为三段l1, l2, l3。  例9.1（一） (2) 按已知磁路尺寸求出: 图9.12 例9.1图 例9.1（三） (3) 各段磁感应强度为 例9.1（四） (4) 由图9.6 所示硅钢片和铸钢的基本磁化曲线得 空气中的磁场强度为 例9.1（五） （5） 每段的磁位差为 （6） 所需的磁通势为 激磁电流为 例9.1（六） 用比较法 思考题 1、有两个相同材料的芯子（磁路无气隙），所绕的线圈匝数相同， 通以相同的电流，磁路的平均长度l1 =l2 ， 截面S1 ﹤S 2，试用磁路的基尔霍夫定律分析B1与B2 、Φ 1与 Φ 2的大小。 2、一磁路如图9. 13所示，图中各段截面积不同，试列出磁通势和磁位差平衡方程式。 图 9.13 思考题 2 图 理解交流铁芯线圈及其等效电路 重点与难点 重点: 交流铁芯线圈及其等效电路 难点: 交流铁芯线圈的等效电路 图9.14 交流铁芯线圈各电磁量参考方向 9.4.1 电压、电流和磁通（一） 1. 电压为正弦量 设Φ(t)=Φmsinωt, 则有 9.4.1 电压、电流和磁通（二） 图 9.15 B-H曲线与Φ-i曲线 9.4.1 电压、电流和磁通（三） 图 9.16 电流i的波形的求法 9.4.1 电压、电流和磁通（四） 图9.17 电压、 电流相量图 9.4.1 电压、电流和磁通（五） 设线圈电流为 图 9.18 i为正弦量时Φ的波形 9.4.1 电压、电流和磁通（六） 2. 电流为正弦量 铁芯的磁滞损耗PZ和涡流损耗PW可分别由下式计算: 9.4.2 磁滞和涡流的影响 图9.19 考虑磁饱和、磁滞、涡流影响的等效电路 9.4.3 交流铁芯线圈的等效电路（一） 1. 不考虑线圈电阻及漏磁通的情况 图 9.20 图 9.19的相量图 图9.21 串联等效模型 9.4.3 交流铁芯线圈的等效电路（二） 将一个匝数N=100的铁芯线圈接到电压Us=220V的工频正弦电源上, 测得线圈的电流I=4A, 功率P=100W。 不计线圈电阻及漏磁通, 试求铁芯线圈的主磁通Φm, 串联电路模型的Z0, 并联电路模型的Y0。 例9. 2（一） 解 由Us=4.44fNΦm得 9.4.3 交流铁芯线圈的等效电路（三） 2. 考虑线圈电阻及漏磁通 在例9.2中, 如考虑线圈电阻为1Ω,漏磁电抗Xs=2Ω, 试求主磁通产生的感应电动势E及磁化电流Im。 图9.22 交流铁芯线圈模型 (a) 矢量图； (b) 并联模型； (c) 串联模型 例9. 3（一） 解 原来不计R、Xs, 励磁阻抗为Z0=6.245+j54.64Ω, 按图9.22(c),计入R=1Ω, Xs=2Ω后的励磁阻抗为 例9. 3（二） 例9. 3（三） 图 9.23 交流铁芯线圈的伏安关系 9.4.4 伏安特性和等效电感 思考题（一） 1、将一个空心线圈先接到直流电源和交流电源上，然后在这个线圈在插入铁心，如果交流电压和直流电压相等，分析这种情况下通过线圈的电流和功率的大小，并说明理由。 2、将铁心线圈接在直流电源上，当发生下列情况时，铁心中的电流和磁通有何变化？ （1）铁心截面增大，其它条件不变； （2）线圈匝数增加，线圈电阻及其它条件不变； （3）电源电压降低，其它条件不变。 3、将铁心线圈接在交流电源上，当发生上题中所述情况时，铁心中的电流和磁通又如何变化？ 4、为什么变压器的铁心要用硅钢片制成？用整块铁行不行？ 5、一台变压器在修理后，铁心中出现较大气隙，这对于铁心的工作磁通以及空载电流有何影响？ 思考题（二） * 第9章 磁路与铁芯线圈 9.1 铁磁性物质 9.2 磁路与磁路定律 9.3 简单直流磁路的计算 9.4 交流铁芯线圈及