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第五章 磁路和变压器 第五章 磁路和变压器 5.1 变压器的工作原理 5.2 变压器的应用 5.1.1变压器的分类及型号 1.按电压的升降：升压、降压 2.按相数：单相、三相、多相 3.按用途：用于供配电系统的电力变压器，用于测量和继电保护的变压器等等。 4.按冷却方式和冷却介质：干冷、油浸、水冷。 符号含义：S:三相，D：单相，F：风冷，W：水冷，Z：有载调压，L:铝线圈变压器 5.1.2变压器的结构 5.1.3变压器的额定值 1.额定电压U1N/U2N （空载时端电压保证值，线电压有效值） 2.额定电流I1N/I2N (连续运行时允许通过的最大电流，线电压有效值） 3.额定容量SN （单相：SN＝U1NI1N ＝U2NI2N 三相： SN＝√3U1NI1N ＝√3U2NI2N） 变压器的结构 5.4 磁路在其他方面的应用 5.4.2 电磁铁 5.5 三相变压器 （1）三相变压器Y/Y0联结 （2）三相变压器Y0/?联结 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） 5.4.1 磁电式仪表 1. 结构 螺旋弹簧 I I N S 指针 永久磁铁 圆柱形 铁心 O O 线圈 (1) 固定部分 马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。 (2) 可动部分 铝框及线圈，两根半轴O和O?，螺旋弹簧及指针。 极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中产生均匀的辐射方向的磁场。 2. 工作原理 (1) 转动转矩T 的产生 (2) 阻转矩TC的产生 在线圈和指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。 线圈通入电流 I ?电磁力 F 线圈受到的转矩 T = k1I F S N F 线圈通入电流 I ?电磁力 F ?线圈受到转矩 T ?线圈和指针转动， 弹簧的TC与指针的偏转角?成正比， 即 TC= k2? 当弹簧的阻转矩T与线圈受到的转矩TC达到平衡时，可动部分停止转动，此时有 T = TC 当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即TC= T 时，可转动部分便停止转动， T = k1I ， TC= k2? 。 仪表的标度尺上作均匀刻度。 3. 阻尼作用的产生 当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。 4.用途 5.优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗 电能量小；受外界磁场影响小。 缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。 测量直流电压、直流电流及电阻。 1. 概述 电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。当电源断开时电磁铁的磁性消失，衔铁或其它零件即被释放。电磁铁衔铁的动作可使其它机械装置发生联动。 根据使用电源类型分为： 直流电磁铁：用直流电源励磁； 交流电磁铁：用交流电源励磁。 2. 基本结构 电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成，常见的结构如图所示。 铁心 衔铁 衔铁 有时是机械零件 、工件充当衔铁 F F F F 线圈 线圈 衔铁 铁心 线圈 铁心 3. 电磁铁的应用 电磁铁在生产中获得广泛应用。其主要应用原理是：用电磁铁衔铁的动作带动其他机械装置运动，产生机械连动，实现控制要求。 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。原理如下： 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： A B C X Y Z a b c z y x 1) 三相变压器的结构 高压绕组： A-X B-Y C-Z X、Y 、Z ：尾端 A、B、C ：首端 低压绕组： a-x b-y c-z a、b、c：首端 x、y、z：尾端 2) 三相变压器的联结方式 联结方式： 高压绕组接法 低压绕组接法 三相配电变压器 动力供电系统（井下照明） 高压、超高压供电系统 常用接法: 线电压之比： A C