电工技术非电类第3版张晓辉电子课件第6章节电动机械磁路变压器.ppt

2) 交流电磁铁中,为了减少铁损，铁心由钢片叠成； 直流电磁铁的磁通不变，无铁损，铁心用整块软钢制成； 3) 在交流电磁铁中，线圈电流不仅与线圈电阻有关，主要的还与线圈感抗有关。在其吸合过程中，随着磁路气隙的减小，线圈感抗增大，电流减小。如果衔铁被卡住，通电后衔铁吸合不上，线圈感抗一直很小，电流较大，将使线圈严重发热甚至烧毁； 交、直流电磁铁特点的比较 电流恒定，无感应电动势产生。 无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心 3. 吸合后，励磁电流不变， F↑↑ 交流电磁 铁特点 1. 吸力是交变的，铁心需加分磁环。 2. 励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变 3. 铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。 直流电磁 铁特点 应用实例 图示为应用电磁铁实现制动机床或起重机电动机的基本结构，其中电动机和制动轮同轴。 M 3 ~ 抱闸 制动轮 弹 簧 电 磁 铁 通 电 电磁铁 动作 拉开 弹簧 抱闸 提起 松开 制动轮 电机 转动 断 电 电磁铁 释放 弹簧 收缩 抱闸 抱紧 抱紧 制动轮 电机 制动 启动过程： 制动过程： 4. 电磁铁的应用 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。 变电压：电力系统 变阻抗：电子线路中的阻抗匹配 变电流：电流互感器 变压器的主要功能有： 第二节 变压器 变压器的分类 电压互感器 电流互感器 按用途分 电力变压器 (输配电用) 仪用变压器 整流变压器 变压器符号 一、变压器的结构 变压器的磁路 绕组： 一次绕组 二次绕组 单相变压器 + – + – 由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 铁心 变压器的电路 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 其它部件: 油箱、冷却装置、保护装置等 壳式变压器 心式变压器 线圈 铁心 铁心 线圈 低压绕组 高压绕组 同心式绕组 低压绕组 高压绕组 交叠式绕组 二、变压器的工作原理 单相变压器 + – + – 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。 (1) 空载运行情况 1. 电磁关系 一次侧接交流电源，二次侧开路。 + – + – + – + – + – ??1 ? i0 ( i0N1) ? ??1 空载时，铁心中主磁通?是由一次绕组磁通势产生的。 (2) 带负载运行情况 1. 电磁关系 一次侧接交流电源，二次侧接负载。 + – + – + – ??1 ? ? ??1 i1 ( i1N1) i1 i2 ( i2N2) ??2 有载时，铁心中主磁通?是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。 ??2 i2 + – e2 + – e?2 + – u2 ??Z ? 2. 电压变换（设加正弦交流电压） 有效值: 同 理： 主磁通按正弦规律变化，设为　　　　　　 则 (1) 一次、二次侧主磁通感应电动势 根据KVL： 变压器一次侧等效电路如图 由于电阻 R1 和感抗 X1 (或漏磁通)较小,其两端的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计，则 – – – + + + (2) 一次、二次侧电压 式中 R1 为一次侧绕组的电阻; X1=?L?1 为一次侧绕组的感抗(漏磁感抗，由漏磁产生)。 （匝比） K为变比 对二次侧，根据KVL： 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 变压器空载时: + – u2 + – + – + – ? i1 i2 + – e2 + – e?2 式中U20为变压器空载电压。 故有 3. 电流变换 (一次、二次侧电流关系) 有载运行 可见，铁心中主磁通的最大值?m在变压器空载和有载时近似保持不变。即有 不论变压器空载还是有载，一次绕组上的阻抗压降均可忽略，故有 由上式，若U1、 f 不变，则 ?m 基本不变，近于常数。 空载： 有载： + – |Z | + – + – + – 一般情况下： I0 ? (2~3)%I1N 很小可忽略。 或 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。 或： 1.提供产生?m的磁势 2.提供用于补偿 作用 的磁势 磁势平衡式： 空载磁势 有载磁势 4. 阻抗变换 由图可知： 结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。 + – + – + – 空载运行： 有载运行： 变电流作用 变电压作用 变阻抗作用 或 总结 (1) 变压器的匝数比应为： 信号源 R0 RL + – R0 + – + – 解: 例 如图，交流信号源的电动势 E= 120V