[物理]chapter6简化磁路使用.ppt

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[物理]chapter6简化磁路使用

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 磁导率 6.1.3 磁通 2. 磁性物质 6.2 磁性材料的磁性能 6.3 磁路及其基本定律 6.4 交流铁心线圈电路 6.5 变压器 变压器的结构 变压器的分类 6.5.2 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 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 6.5.3 变压器的外特性与效率 2. 变压器的效率(?) 6.5.4 变压器绕组的极性 6.5.5 特殊变压器 1.自耦变压器 2.电压互感器 3.电流互感器 ? ? 1 3 2 4 + – 联接 1-3, 2 -4 电源电压为110V时: 说明:两种接法下 不变, 所以铁芯磁路的设计相同 励磁: 所以 电源电压为220V时 问题: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 ? ?’ + – 使用时,改变滑动端的位置,便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意:一次、二次侧千万不能对调使用,以防变压器损坏。因为N变小时,磁通增大,电流会迅速增加。 A B P + – + – 二次侧不能短路, 以防产生过流; 2. 铁心、低压绕组的 一端接地,以防在 绝缘损坏时,在二次侧出现高压。 使用注意事项: 电压表 被测电压=电压表读数 ? N1/N2 实现用低量程的电压表测量高电压 V R N1 (匝数多) 保险丝 N2 (匝数少) ~u (被测电压) 电流表 被测电流=电流表读数 ? N2/N1 二次侧不能开路, 以防产生高电压; 2. 铁心、低压绕组的 一端接地,以防在 绝缘损坏时,在二次侧出现过压。 使用注意事项: 实现用低量程的电流表测量大电流 (被测电流) N1 (匝数少) N2 (匝数多) A R i1 i2 6.4 .3 功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 1. 铜损(?Pcu) 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R 上的功率损耗称铜损,用?Pcu 表示。 ?Pcu = RI2 式中:R是线圈的电阻;I 是线圈中电流的有效值。 2. 铁损(?PFe) 在交流铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损,用?PFe 表示。 铁损由磁滞和涡流产生。 ? + – u i (1)磁滞损耗(?Ph) 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗(?Ph)。 磁滞损耗的大小: 单位体积内的磁滞损耗正比于磁滞回线的面积和磁场交变的频率 f。 O H B 磁滞损耗转化为热能,引起铁心发热。 减少磁滞损耗的措施: 选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低。 设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度。 (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。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: 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: 在能量传输过程中,当输送功率P =UI cos? 及负载功率因数cos? 一定时: 电能损耗小 节省金属材料(经济) 6.5.1 概述 U ? I ?P = I2 Rl I ? S 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。具体如下: 发电厂 10.5kV 输电线 220kV 升压 仪器 36V 降压 … 实验室 380 / 220V 降压 变电站 10kV 降压 降压 变压器的磁路 绕组: 一次绕组(原边) 二次绕组(副边) 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

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