第七章 磁路和铁心线圈电路.ppt

第七章 磁路与铁心线圈电路 7-1.磁场的基本物理量 7.1.1 磁感应强度 对磁场特性的描述，已在大学物理中进行了详尽的讨论。这里将对几个基本物理量做以下复述。 7.1.2 磁通 7.1.3 磁场强度 7.1.4 磁导率 7-2.磁性材料的磁性能 一、高磁导率 7-3.磁路及其基本定律 为了使励磁电流产生尽可能大的磁通，在电磁设备或电磁元件中要放置一定形状的铁心。绝大部分磁通将通过铁心形成闭合路径——磁路。 Rm 称为磁阻是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。 7-4 交流铁心线圈电路 7.4.1 电磁关系 7.4.2电压与电流的关系 7.4.3 功率损耗 7.4.4、等效电路 7.4.4、等效电路 先把铁心线圈的电阻R和感抗Xσ划出，剩下的就成为一个没有电阻和漏磁通的理想铁心线圈电路。 7-5.变压器 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。 在电力系统中，电压愈高，则线路电流愈小。因此，在输电时必须利用变压器将电压升高。而在用电方面，为了保证用电的安全和合乎用电设备的电压要求，还要利用变压器将电压降低。 在电子线路方面，除电源变压器外，变压器还用来耦合电路，传递信号，并实现阻抗匹配。 此外，尚有自耦变压器、互感器及各种专用变压器。变压器的种类很多，但是它们的基本构造和工作原理是相同的。 变压器的工作原理的分析方法有两种： 1．一是把变压器看作互感耦合电路的耦合电路分析法（在许多书中采用） 2．一种是把磁通分成主磁通和漏磁通的所谓主磁通分析法。即我们要学的分析方法，一般电机学中采用此方法。 一、变压器的工作原理 变压器一般是有两部分组成 1、电压变换 据KVL可得： 电压变换 电压变换 电压变换 2、电流变换 电流变换 3、阻抗变换 二、变压器的外特性 三、变压器的损耗与效率 例题：某电力变压器，额定容量为180kVA，原方额定线电压为10kV，副方额定线电压为0.4kV，接法，电源频率为50Hz，每匝线圈感应电动势为5.133V/匝，铁心截面为160，试求：（1）原、副绕组的匝数及变化；（2）原、副绕组的相电流；（3）铁心中的磁通密度。 四、特变压器 2、电流互感器 在使用电流互感器时，副绕组电路是不允许断开的。这点和普通变压器不一样。因为电流I1不决定于电流I2，而决定于负载的大小。所以，当副绕组电路断开时，副绕组的电流和磁动势立即消失，但是原绕组的电流未变。结果造成铁心内很大的磁通。这一方面使铁损增加，使铁心发热而可能烧坏；另一方面又使副绕组的感应电动势增高到危险的程度。所以，一般要在副绕组的一端接地。 五、变压器绕组极性的测定 7-6.电磁铁 交流电磁铁的特征： 励磁电流与气隙大小有关。气隙减小，线圈电感增大，励磁电流自动减小。反过来，气隙大，电感小，电流大，所以不允许交流电磁铁不吸合。否则会因为I太大烧坏线圈。 有磁滞损耗和涡流损耗，所以铁心由硅纲叠成； F的大小变动，产生颤动，引起很大的噪音； 3．消除颤动的方法 加短路环。产生分磁即可消除。 i1 N1 i2 N2 负载 A ~ 返回 1、同极性端 所谓同极性端就是当电流从两个线圈的同极性端流入（或流出）时，产生的磁通的方向相同；或者说，当磁通变化（增大或减小）时，在同极性端感应电动势的极性也相同。 例如：如图所示的线圈电路，试判断两线圈的同极性端。 a b c d 返回 例如：如图所示的线圈电路，试判断两线圈的同极性端。 * a b c d e f △ △ * 2、线圈的等效电路 返回 3、变压器绕组的联接 110V 110V 110V 220V 返回 4、变压器绕组极性的测定 （a）交流法 1 2 3 4 V 用交流法测定绕组极性的电路如图所示 其中1-2为一个绕组， 3-4为另一个绕组， 将两个绕组的任意两端联接在一起（如2和4）； 在其中一个绕组（如1-2）两端加一个较低的电压。 用电压表分别测量U13、U12、U34。如果U13是两绕组电压之差，则1和3是同极性端。如果U13是两绕组电压之和，则1和4是同极性端。 返回 1 2 3 4 mA （b）直流法 S + + - - 用直流法测定绕组极性的电路如图所示。 当开关S闭合瞬间，如果毫安计的指针正向偏转，则1和3是同极性端；反向偏转时，则1和4是同极性端。 返回 返回 电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某中机械零件、工件于固定位置的一种电器。 用途：① 起重电磁铁。 ② 制动电磁铁。 ③ 电磁吸盘。 ④开关；洗衣机的自动阈门。 ⑤自动控制系统；枪炮的击发等等。 一