电工技术（电工学Ⅰ）（第3版）课件：磁路与变压器.ppt

磁路与变压器7.1磁路的基本概念和基本性质7.2铁磁材料7.3直流磁路计算7.4交流磁路与交流铁心线圈7.5变压器目录7.1磁路的基本概念和基本性质一、基本内容：电路模型的基本概念；电压、电流的参考方向；功率的计算方法；电阻、电感、电容、电源等电路元件；基尔霍夫定律及电路元件。7.1.1磁路及其基本物理量1.磁路：所谓磁路，就是磁通集中通过的闭合路径。图7-1常见的磁路(a)电磁铁的磁路(b)变压器的磁路(c)直流电机的磁路+－(a)(b)(c)2.磁路中的物理量（1）磁感应强度B均匀磁场（2）磁通Ф（3）磁导率：衡量物质导磁能力的物理量真空的磁导率相对磁导率（4）磁场强度H3.磁通的连续性原理7.1.2磁路的基本定律1.安培环路定律均匀环形磁路2.磁路的欧姆定律利用B=μH、?=BS3.磁路的基尔霍夫磁压定律4.磁路与电路的比较7.2铁磁材料HBHm－HmHC－HCOBr－Br－BmBm磁滞回线12O铁磁物质的磁化曲线B－HabB0－HHB，??－H7.2.2铁磁材料的分类H0BH0B0HB图7-6不同材料的磁滞回线软磁材料硬磁材料矩形材料铁磁材料的磁化曲线（a、b、c分别为铸铁、铸钢和硅钢的磁化曲线）cba134526789(×103)H/(A/m)0.20.41.81.61.41.21.00.80.600.10.30.40.50.20.60.70.80.91.0(×103)H/(A/m)abc图7-7不同材料的磁化曲线B/T【例7-1】一个闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为0.9T，磁路的平均长度为45cm，试求：(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流；(2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。（1）查铸铁材料的磁化曲线，当B=0.9T时，磁场强度H=900A/m，则(2)查硅钢片材料的磁化曲线，当B=0.9T时，磁场强度H=260A/m，则直流励磁的无分支磁路，若已知磁路各部分的材料和尺寸，不计及漏磁时按所要求的磁通计算磁动势的步骤如下：①首先将磁路按材料、截面积不同分成若干段。②由于磁路中通过同一磁通，所以各段磁路的磁感应强度可由下式确定：③根据各段磁路的磁感应强度(B)和材料，在图7-7给出的磁化曲线上确定相对应的磁场强度（H）。④对于空气隙或其他非磁性材料磁场强度可按下式计算⑤计算各段磁路的磁压降。⑥最后按安培环路定律求出所需要的磁动势IN。7.3直流磁路计算…本节分析交流铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系、功率损耗及等效电路等问题。7.3交流磁路与交流铁心线圈uieσe主磁通??σ交流磁路由得uNi主磁通?漏磁通?σ电阻压降uR和漏感电动势eσ很小，往往忽略不计，得假设磁通是正弦量有效值7.4.2交流铁心线圈中的功率损耗 功率损耗△P 【例7-4】有一交流铁心线圈，电源电压U=220V，电路中电流I=4A，功率表读数P=100W，频率f=50Hz，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求：(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。解：(1)(2)铁心线圈的等效阻抗的模为等效电阻为等效感抗为*7.4.3交流铁心线圈的等效电路变压器的基本结构7.5变压器壳式变压器同心原副绕组铁心心式变压器铁心原绕组副绕组***多绕组变压器单相变压器铁芯原边绕组副边绕组结构：变压器的工作原理变压器符号：电磁关系：N1N2N1N2空载运行：原边接入电源，副边开路。接上交流电源原边电流i1等于励磁电流i10产生感应电动势i10产生磁通?K为变压比时KNNEEUU==?212121带载运行：Z副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的